彩虹彎曲的秘密

譚珍

彩虹是陽光以一定的角度照射在水滴上發(fā)生折射和反射而形成的。雨后，天空中布滿了小水滴，這是一種天然的三棱鏡。陽光透過水滴時，由于折射和反射作用，被分解成七色光，只要太陽角度適當，我們就能看到美麗的弧形彩帶。

如果空氣干燥，或者天空中只有微小的水滴，那就不會形成彩虹。一般來說，水滴越大，虹帶越窄，色彩越鮮明；反之，水滴越小，虹帶越寬，色彩就越暗淡。有時，天空中會出現(xiàn)兩條彩虹：一條叫主虹，色彩鮮艷，里面是紫色，外面是紅色；另一條叫副虹（又叫霓），里面是紅色，外面是紫色，虹色較淡。這種現(xiàn)象是陽光透過水滴時發(fā)生兩次折射和反射的緣故。

我們見到的彩虹都是彎彎的，沒有筆直的，這是為什么呢？

光的波長決定彎曲程度

天空中所有的小水滴都排列在一個圓周上。當圓周上的水滴與太陽、人眼的相對位置都相同時，從這些水滴里折射出的彩色光線才能投射到人眼里。當這些水滴所產(chǎn)生的彩色光線合在一起時，人們才可以看到一條五彩繽紛的彩色光帶。

原本光是筆直行進的，但它也具有一旦進入水中就會發(fā)生折射的性質(zhì)。不同顏色的光在水滴中的折射程度是不同的。

光穿過水滴時彎曲的程度，視光的波長而定——紅色光的彎曲度最大，橙色光與黃色光次之，依此類推，彎曲最少的是紫色光。

每種顏色都有特定的彎曲角度，陽光中的紅色光折射角度是42度，藍色光的折射角度只有40度，所以每種顏色在天空中出現(xiàn)的位置都不同。

由于光的折射角度因顏色而異，所以7種顏色會以各自不同的角度折射，從而很漂亮地排列起來。因為彩虹呈現(xiàn)于與太陽方向相反的天空，所以雨后看彩虹必然要背對著太陽。

與地球的形狀有很大的關系

由于地球表面是一個曲面，所覆蓋的厚厚的大氣層也為弧面，就像一個圓圓的大透鏡，從而導致陽光在其表面折射，形成了我們所見到的弧形彩虹！

人教版物理八年級（上）第二章 《光現(xiàn)象》課外閱讀延伸