为什么雨后会出现彩虹

为什么雨后会出现彩虹

彩虹是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色，从外至内分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

其实只要有空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以人工制造彩虹。

晚虹是一种罕见的现象，在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜色，故此晚虹看起来好像是全白色。

[编辑]
原理
彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈，造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在最上方，其他颜色在下。

造成彩虹的光学原理很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在，只是因为它的光线强度较低，所以有时不被肉眼察觉而已（参看)。

彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央，其实是被水滴反射，放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，刚好是观察者头部影子的方向，虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时，彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。

彩虹由一端至另一端，横跨84°。以一般的35mm照相机，需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上，会看见彩虹会是原整的圆形而不是拱形，而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。

双重彩虹，上方为霓，下方为虹
苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。

后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。

因为阳光的折射

光的折射及反射！

彩虹是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色，从外至内分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

虹是由于阳光射到空中的水滴里发生反射与折射造成的。我们知道，当太阳光通过三棱镜的时候，前景的方向会发生偏折，而且把原来的白色光线分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光带。

同样的道理，夏天下过雨后，会有许多微小的水滴漂浮在空中，当阳光照射到小水滴上时就会发生折射，分散成7种颜色的光。很多小水双重彩虹，上方为霓，下方为虹
苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。

后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。 滴同时把阳光折射出来，再反射到我们的

眼睛里，我们就会看到一条半圆形的彩虹。彩虹的色带分明，红的排在最外面，接下来是橙、黄、绿、青、蓝、紫6种颜色。

空气里水滴的大小，决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就鲜艳，也比较窄；反之，水滴小，虹色就淡，也比较宽。

需要说明的是，当我们面对太阳的时候是看不到彩虹的，只有背着太阳方能看到彩虹，所以早晨的彩虹总是出现在西方，黄昏的彩虹总在东夏天雨后，乌云飞散，太阳从新露头，在太阳对面的天空中，会出现半圆形的彩虹。
虹是由于阳光射到空中的水滴里，发生发射与折射造成的。
我们知道，当太阳光通过三棱镜的时候，前景的方向会发生偏折，而且把原来的白色光
线分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光带。
下过雨后，有许多微小的水滴漂浮在空中，当阳光照射到小水滴上时会发生折射，分散
成7种颜色的光。很多小水滴同时把阳光折射出来，再反射到我们的眼睛里，我们就会看到一
条半圆形的彩虹。彩虹的色带分明，红的排在最外面，接下来是橙、黄、绿、青、蓝、紫6种
颜色。
空气里水滴的大小，决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就鲜艳。也
比较窄；反之，水滴小，虹色就淡，也比较宽。
我们面对着太阳是看不到彩虹的，只有背着太阳百能看到彩虹，所以早晨的彩虹出现在
西方，黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见，只有乘飞机从高空向下看，才能见到。
虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出
现晴天或雨天。东方出现虹时，本地是不大容易下雨的，而西方出现虹时，本地下雨的可能
性却很大。
彩虹的明显程度，取决于空气中小水滴的大小，小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮，小水滴体积越小，形成的彩虹就不明显。
一般冬天的气温较低，在空中不容易存在夏天雨后，乌云飞散，太阳重新露头，天空常常会出现半圆形的彩虹。

我国早在北宋时候，对天空中的虹就有了科学的解释。当时的沈括在《梦溪笔谈》中引用孙彦光的话说：“虹，日中雨影也。日照雨，则有之。”虹是由于阳光射到空气中的水滴里，发生反射与折射造成的。

我们知道，当太阳光通过三棱镜的时候，前进的方向就会发生偏折，而且把原来的白色光线分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色的光带。

在下雨时，或者在雨后，空气中充满着无数小小的能偏折日光的水滴。当阳光经过水滴时，不仅改变了前进的方向，同时被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，如果角度适宜，就成了我们所看到的虹。

空气里水滴的大小，决定了虹的色彩鲜艳程度。空气中的水滴越大，虹越鲜艳。水滴越小，如像雾滴那样大时，虹色越淡，形成白虹。

据测定，虹的平均宽度，大约是在地面上看到的太阳直径的5倍。

天空中，不光是会出现1条虹，有时会同时出现2条、3条，以至5条虹，不过这种情况比较少见。如果在人工的条件下，用阳光照耀喷泉的飞沫，甚至可以看到17条虹。多条虹生成的原因同样是由于阳光在水滴里发生反射与折射造成的，不过，光线的路线更加复杂罢了。

那么为什么夏天雨后往往有虹，而冬天却没有呢？

因为夏天常常下雷雨或阵雨，这些雨的范围不大，往往是这边天空在下雨，那边天空仍闪耀着强烈的阳光。有时候，雨过以后，天空还飘浮着许多小水滴，当太阳光通过这些小水滴时，经过反射和折射作用，天空中美丽的彩虹就出现了。

冬天，天气一般较冷，空气干燥，下雨机会少，阵雨就更少，多数是降雪，而降雪是不会形成虹的，所以冬天不大会出现虹。但在极少的情况下，天空中具有形成虹的恰当条件时，也有可能出现虹。

俗话说：“东虹日头，西虹雨。”根据虹出现的方向，可以预测未来的天气。

虹在东方，表明在我们东边的大气里有雨存在。而大气一般是有规律地自西向东运动的，东方的坏天气只会越来越往东移去，离开我们愈来愈远。如果虹在西方，表明在我们西边的大气里有雨，随着大气的运动，雨水就很容易落到我们这个地方来。因此，东方出现虹时，本地是不大容易下雨的；而西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大。

小水滴，下阵雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹出现方出现