徐繼立
盛夏時(shí)節(jié),雨過(guò)天晴,你就會(huì)看到一道美麗的彩虹架在空中。那神奇的色彩,給人以美的享受。
彩虹這種氣象中常見(jiàn)的光學(xué)現(xiàn)象,是陽(yáng)光照射到空中接近球形的小水滴時(shí),造成了色散及反射形成的。
我們知道,當(dāng)陽(yáng)光射到水滴上時(shí),會(huì)同時(shí)以不同角度照射,在水滴內(nèi)也以不同的角度反射。當(dāng)角度形成到40度至42度時(shí),反射最為強(qiáng)烈。在這種反射過(guò)程中,陽(yáng)光射向水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后離開(kāi)水滴時(shí)再折射一次,這樣經(jīng)過(guò)一次反射和兩次折射,天空上就形成了拱形的七彩光譜。拱形是因?yàn)楣獯┰剿螘r(shí),彎曲的程度和光的顏色有關(guān),紅色光的彎曲度最大,紫色光的彎曲度最小。所以,我們看到的彩虹,藍(lán)色總是在紅色下面。而七彩色是因?yàn)樗畬?duì)光有色散的作用,不同波長(zhǎng)的光的折射率有所不同。紅光的折射率比藍(lán)光小,而藍(lán)光的偏向角度比紅光大。再者,由于光在水滴內(nèi)被反射,因而我們看見(jiàn)的光譜是倒過(guò)來(lái)的,紅光在最上方,其他顏色在下方。由外圈至內(nèi)圈為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。事實(shí)上,彩虹有無(wú)數(shù)種顏色,比如,在紅色和橙色之間還有許多種細(xì)微差別的顏色,但為了簡(jiǎn)便起見(jiàn),只用七種顏色作為區(qū)別。
另外,彩虹的明顯程度,取決于空氣中水滴的大小。水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮;水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯??上攵?,彩虹的出現(xiàn)與當(dāng)時(shí)天氣的變化有密切的聯(lián)系,如果東方出現(xiàn)彩虹時(shí),本地是不大容易下雨的,而西方出現(xiàn)彩虹時(shí),本地下雨的可能性卻很大。