彩虹为什么不是笔直的,而且看起来能够触及地面

时间:2023-11-18 04:49:03

解答专家

杰夫·瓦尔德斯特赖歇尔(Jeff Waldstreicher)

美国国家海洋和大气管理局国家气象局气象学家

阳光穿过雨滴发生折射,便会形成彩虹。折射是指光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏转。阳光在水中的传播速度没有在大气中那么快,因此它在碰到雨滴时方向会略微偏转;阳光离开雨滴回到空气中时,再次发生偏转,重新以原来的速度传播。当阳光以合适的角度射入雨滴,会在雨滴中发生折射。折射的光线进入我们的视野,我们就看到了彩虹。

彩虹为什么不是笔直的,而且看起来能够触及地面

不同颜色的光,波长各不相同。因此在两种介质间传播时,它们的折射角度略有不同。这就是为什么彩虹以连续的彩色光带形式出现,红色在最上面,紫色在最下面。

通常情况下,雨滴呈球形。想象一个连接雨滴中心与太阳的虚拟轴,阳光受到雨滴的影响所产生的光学现象就是沿此轴呈轴对称分布。因而彩虹是以对日点为圆心的圆。所谓对日点,就是从观察者角度看正好与太阳位置相反的点。我们观察不到整个圆,是因为圆的一部分被地球挡住了。太阳离地平线越近,我们看到圆的部分就越多。如果是在日落的时候,我们就能看到彩虹的半个圆,拱形的顶部在地平线以上42度。天空中太阳的位置越高,在地平线以上的可见圆弧就越短。

◎译者:冉隆华