光的奇迹——为什么会形成彩虹？

我们所看到的光中有许多奥秘。从天空的颜色、彩虹、肥皂泡到宇宙中的光，我们探索“光”的真正本质。

为什么会形成彩虹？

雨后形成的彩虹是由漂浮在大气中的水滴和阳光形成的。

那么光线是如何穿过水滴并形成七种颜色的彩虹的呢？

彩虹看起来有七种颜色，因为阳光被分解成七种颜色。这与阳光穿过棱镜并分为七种颜色时发生的现象相同。换句话说，大气中的水滴起到了棱镜的作用，但光的运动却很复杂。

光遇到水滴并被“折射”到水滴中。在那里，它被“分散”成七种颜色，每种颜色在水滴的内表面上“反射”，然后在水滴的表面上再次折射并退出，形成彩虹。

彩虹的七种颜色是由光的折射产生的。

彩虹看起来有七种颜色，因为穿过水滴的阳光被分解成七种颜色。这与穿过棱镜的光被分成七种颜色的现象相同。当光离开一种介质并进入另一种介质时，其方向会发生变化并发生弯曲。这被称为“折射”，折射是由于折射率的差异而发生的，并且对于每种光的颜色，即光的波长，折射是不同的。因此，就像棱镜一样，如果条件合适，可以看到光的颜色被分开。这种取决于波长的折射角的变化，或者换句话说，折射率的差异，被称为“色散”。在正常介质中，波长越短（变得越蓝），折射率就越高。

[折射]根据光的颜色和介质而变化

由于光穿过介质的速度差异而发生折射。这种折射现象早已为人所知，但在 17 世纪发现其关系和规律的是斯内尔（荷兰数学家，1580-1626）。高速公路上钠灯发出的琥珀色光的水折射率为 1.33。对于波长短的紫光，折射率接近1.34，对于波长长的红光，折射率变化到接近1.32。

[折射]光在水滴中[反射]。

阳光在空气中遇到无数球形水滴，被折射，进入水滴中。在这个折射过程中，它被分散并分成七种颜色，在水滴的内表面上“反射”并出射（光进入的角度（入射角）和出射的角度（反射角） ) 反射期间。) 相等并且光沿固定方向传播）。当水离开水滴时也会发生折射，使色散更加明显。主彩虹反射一次，稍暗的次彩虹反射两次，将七种颜色的分散光传递到彩虹观看者的眼睛中。

看到彩虹的角度是固定的。

当太阳在你背后时，就能看到彩虹。当您背对太阳且与太阳方向成 40 度角时，即可看到主彩虹。已证实二次彩虹在约53度的角度可见。如果仔细观察水平视图，您会发现主彩虹（在水滴内反射一次）和次彩虹（在水滴内反射两次）的颜色排列是相反的。

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