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        彩虹為何成雙出現(xiàn)

        2020-12-21 03:23:27本刊綜合

        本刊綜合

        雙彩虹即兩道彩虹同時(shí)出現(xiàn)在天空中,雖不常見但也不罕見。而一旦雙彩虹“現(xiàn)身”,就足夠吸引大家的目光。

        8月19日下午6點(diǎn)左右,湘潭部分地區(qū)突然下起雨來。一邊是艷陽高照,一邊是雨水淋漓,蓮城的上空掛起了一濃一淡兩道彩虹,親眼目睹此景的小伙伴都忍不住驚嘆實(shí)在太美了。

        9月3日下午4點(diǎn)多,雨過天晴,北京的上空出現(xiàn)絢麗的雙彩虹。很快,這雙彩虹美景在朋友圈刷屏。

        9月20日一大早,廣州中心城區(qū)下起了陣雨。大雨過后陽光出現(xiàn)時(shí),不少市民目睹雙彩虹景象。一時(shí)間,各種雙彩虹照片和視頻在網(wǎng)絡(luò)社交媒體流傳。

        那么,雙彩虹究竟是怎么形成的?為什么很多時(shí)候,我們只能看到一道彩虹?

        空氣濕度較大時(shí),空氣中的水汽可以看作是無數(shù)的小水滴。太陽光射入小水滴,會(huì)發(fā)生兩次折射和一次反射,即“折射—反射—折射”,從而形成虹。

        太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色組成,波長最長的紅光在水珠中的折射率最小,使得其出射光線與入射光線構(gòu)成最大夾角;波長最短的紫光在水珠中的折射率最大,使得其出射光線與入射光線構(gòu)成最小夾角;其他的光依序在其中排列,所以,我們?nèi)庋垡姷降暮缤鈧?cè)為紅色,內(nèi)側(cè)為紫色。

        當(dāng)太陽光在水滴中發(fā)生兩次折射和兩次反射,即“折射—反射—反射—折射”,就會(huì)形成霓。由于比虹的形成多了一次反射,在水珠中折射率最小的紅光出射光線與入射光線構(gòu)成最小夾角,而在水珠中折射率最大的紫光出射光線與入射光線構(gòu)成最大夾角,最終我們看到的光弧帶色彩排序與虹恰好相反,紅色在內(nèi),紫色在外。

        由于太陽光經(jīng)過水滴后發(fā)生兩次反射損耗的能量比發(fā)生一次反射的要多,所以霓比虹暗得多,一般不易被人們觀察到。只有當(dāng)光的能量足夠大或者能量損耗足夠小的時(shí)候,我們才能看到霓。

        霓和虹同時(shí)出現(xiàn),就是人們常說的雙彩虹。虹的仰角約為42°,而霓的仰角約為52°,所以霓在虹之上,并與之平行。

        理論上來講,太陽光可以在小水滴里進(jìn)行多次反射,但是由于每次反射都會(huì)導(dǎo)致光能量損耗和亮度減弱,所以通常我們最多只能看到兩道彩虹。

        彩虹的形成離不開水汽和太陽光,水汽充足與否和季節(jié)、地域有關(guān)。

        從季節(jié)上講,一般冬天氣溫較低,空中不容易出現(xiàn)小水滴,下雨也少,所以冬天一般不會(huì)出現(xiàn)彩虹。夏季熱對(duì)流天氣較多,雷雨、陣雨頻繁,又常常是急匆匆地下完就放晴,因此容易出現(xiàn)彩虹。

        從地域上來說,彩虹的出現(xiàn)需要滿足一定的水汽條件,因此在我國南方雨水充沛、空氣濕潤的地方易見彩虹,出現(xiàn)雙彩虹美景的概率也大。比如,廣西空氣濕度較大,有時(shí)候不下雨也會(huì)出現(xiàn)彩虹。

        要想看到雙彩虹,除了具備彩虹的形成條件外,空氣里水滴的大小是關(guān)鍵。彩虹的明顯程度取決于空氣中水滴的大小,水滴大,彩虹就鮮艷;水滴小,彩虹顏色黯淡,就不那么明顯。因此,空氣中的雨滴要夠大,塵埃少,保證霓的顏色足夠鮮艷,被肉眼看到,我們才能看到雙彩虹。雙彩虹通常出現(xiàn)在夏季的午后到傍晚時(shí)分,雨后初晴時(shí)最易顯現(xiàn)。

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