为什么彩虹是弧形的

为什么彩虹是弧形的

问题一：为什么彩虹都是弧形的呢？ 彩虹为什么总是弯曲的
事实上如果条件正确的话，可以看到整圈圆形的彩虹。
由 彩虹的原理 动画中，已经知道彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠
经过 折射→反射→折射 后射向我们的眼睛所形成。
不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约
180 - 42 = 138度。
也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为 42度。
以下动画显示 以相同视角射向眼睛的所有光束，必然在一个圆锥面上
（也就是呈现圆形彩虹光束）
--彩虹为什么总是弯曲的胆
想象你看着东边的彩虹，太阳在从背后的西边落下。白色的阳光（彩虹中所有颜色的组合）穿越了大气，向东通过了你的头顶，碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴，会有两种可能：一是光可能直接穿透过去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前缘，在进入时水滴内部产生弯曲，接着从水滴后端反射回来，再从水滴前端离开，往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。
光穿越水滴时弯曲的程度，端视光的波长（即颜色）而定——红色光的弯曲度最大，橙色光与黄色光次之，依此类推，弯曲最少的是紫色光。
每种颜色各有特定的弯曲角度，阳光中的红色光，折射的角度是42度，蓝色光的折射角度只有40度，所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。
若你用一条假想线，连接你的后脑勺和太阳，那么与这条线呈42度夹角的地方，就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈40度夹角，所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。
彩虹之所以为弧型这当然与其形成有着不可分割的关系，同样这也与地球的形状有很大的关系，由于地球表面为一曲面而且还被厚厚的大气所覆盖，在雨后空气中的水含量比平时高，当阳光照射入空气中的小水滴形成了折射，同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹！问题二：彩虹为什么是规则的弧线 原因一：光的波长决定光的弯曲程度 事实上如果条件合适的话，可以看到整圈圆形的彩虹。彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠经过折射→反射→折射 后射向我们的眼睛所形成。 不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约 180 - 42 = 138度。也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为 42度。 想象你看着东边的彩虹，太阳在从背后的西边落下。白色的阳光（彩虹中所有颜色的组合）穿越了大气，向东通过了你的头顶，碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴，会有两种可能：一是光可能直接穿透过去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前缘，在进入时水滴内部产生弯曲，接着从水滴后端反射回来，再从水滴前端离开，往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。 光穿越水滴时弯曲的程度，端视光的波长（即颜色）而定——红色光的弯曲度最大，橙色光与黄色光次之，依此类推，弯曲最少的是紫色光。 每种颜色各有特定的弯曲角度，阳光中的红色光，折射的角度是42度，蓝色光的折射角度只有40度，所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。 若你用一条假想线，连接你的后脑勺和太阳，那么与这条线呈42度夹角的地方，就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角，所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。 原因二：与地球的形状有很大的关系 彩虹之所以为弧型这当然与其形成有着不可分割的关系，同样这也与地球的形状有很大的关系，由于地球表面为一曲面而且还被厚厚的大气所覆盖，在雨后空气中的水含量比平时高，当阳光照射入空气中的小水滴形成了折射，同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹！
求采纳问题三：彩虹为什么是圆弧的？ 事实上如果条件正确的话，可以看到整圈圆形的彩虹。
彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠经过 折射→反射→折射 后射向我们的眼睛所形成。
不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约
180 - 42 = 138度。
也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为 42度。
以相同视角射向眼睛的所有光束，必然在一个圆锥面上
（也就是呈现圆形彩虹光束）
彩虹通常是出现在人的视角与阳光夹角42度的地方，因为阳光被悬浮的液滴反射和折射后，在与入射光夹角为42度附近的光强最大（与波长有关），而在其他地方很弱。这个推导是迪卡尔最先给出的，很复杂。人的视角与阳光成42度当然是一个圆弧了（注意是有方向的，黄昏出现的虹总是在东边42度，清晨是在西边哗2度，如果是正午，你就不用找了，因为虹是向上反射的，通常在地面上看不见），只是有一半在地平线下你就看不到了。如果是在飞机上往下看（正午的时候），你将有可能看到一个完整环形的彩虹，非常壮观。问题四：彩虹为什么是弧形的？ 严格的光学证明应该是可以作出来的，不过在这里推导公式太麻烦。简单(但不严密)的理解是，太阳照在雾中的小水滴上时是反射加折射，对太阳光中每一个波长的光(反映其颜色)只有一个角度才能到达观察者的眼晴。这样以观察者的眼睛为一个点，通过这点的阳光(一条线)为轴，符合反射条件的空间点会正好处于以此轴为圆心的圆弧上。所以彩虹是圆弧形的

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