怎么制造彩虹,用水

怎么制造彩虹,用水,第1张

彩虹是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色,从外至内分别为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其实只要有空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹

七色彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

看起来似乎是单色的太阳光,其实是由七种不同颜色的光线混合而成的。当一束阳光透过三棱镜时,就被分解成一条七色光谱;雨过天晴,如果空气中悬浮着大量微小水滴,呈圆形的水滴也能使阳光折射分解,在空中形成美丽的彩虹。

或许因为毛泽东的诗词脍炙人口,影响太大了,所以每当人们说起彩虹中光谱的排列,往往会脱口而出“赤橙黄绿青蓝紫”。

其实,这样排列是不科学的。光谱中的七种颜色的排列顺序不是随意的,而是遵循一定规律的,这个规律就是光谱的波长。
在可见光中,红光的波长最长,在7700—6400埃(埃是长度单位,1埃等于一亿分之一厘米)之间,其次是橙光和黄光,波长在6400—5800埃之间。

然后是波长范围在5800—4950埃之间的绿光,绿光之后是波长在4950—4400埃之间的蓝光和青光,最后是紫光,波长在4400—4000埃之间,再短就是不可见的紫外光了。
由此可见,光谱的排列应该是“赤(或者是红)橙黄绿蓝青紫”,而非毛泽东词中写的“赤橙黄绿青蓝紫”。蓝色接近绿色,而青色接近紫色,比蓝色深,所谓“青出于蓝而胜于蓝”就是此理。

《辞海》中“光谱”条写得正确:“太阳光经过三棱镜后形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫次序连续分布的彩色光谱”。

扩展资料:

一、产生原理

彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。

当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,总共经过一次反射两次折射。

因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,红光的折射率比蓝光小,而蓝光的偏向角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。

因此,彩虹和霓虹的高度不一样,颜色的层递顺序也正好反过来。彩虹意旨光线经过两次折射一次反射,霓虹则是光线经过两次折射两次反射。

二、反射虹和被反射虹

当彩虹出现在水面的物体上时,来自不同光路互补的两个镜弧可能分别出现在水面上和水面下。它们的名称略有不同,如果水面是平静的被反射虹将呈现镜像出现在水面的地平线下方。

阳光在抵达观测者之前首先受到雨滴的偏折,然后经过水面的反射。被反射虹,至少是一部分,经常可见,甚至在小水坑都可见。

当阳光在抵达雨滴前先被水面反射,它可能生成反射虹,如果水面够大,整个表面也是平静的,并靠近雨幕,反射虹便可能出现在地平线之上。

它与正常的彩虹交会在地平线处,并且它的弧会在天空的较高处,因为它的中心在地平线之上,而正常彩虹的中心在地平线之下。由于需要上述条件的配合,反射虹是很罕见的。

如果反射的弧再被反射,并且霓反射弧和他的反射弧同时都出现,同时出现6条(或是8条)彩带也是可能的。

参考资料:

百度百科-彩虹

人民网-“赤橙黄绿蓝青紫”更科学

由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。

彩虹是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到半空中的水滴,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。

事实上彩虹有无数种颜色,比如,在红色和橙色之间还有许多种细微差别的颜色,但为了简便起见,所以只用七种颜色作为区别。

扩展资料:

彩虹形成原理

彩虹是由阳光射到空气中的水滴上,发生光的反射和折射而形成的。阳光以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射,形成彩虹。因为水对光有色散的作用,不同波长的光折射率有所不同,所以出现不同的光谱效果。

除此之外有时候会出现双彩虹,双彩虹是在水滴内进行两次反射后形成的特殊现象,在原彩虹的外围出现一条直径稍大、颜色反转的同心彩虹,内层彩虹称为主虹,外侧为红色,内侧为蓝色,颜色较亮;外层彩虹称为副虹或霓虹,外侧为蓝色,内侧为红色,颜色较暗,形似发箍。

参考资料来源:百度百科-彩虹

参考资料来源:人民网-厦门天空出现“双彩虹” 随手一拍都是“大片”

作者 纪云
      彩虹是怎么形成的?我们的常识是阳光照射在无数的水滴上折射并反射后形成了七色彩虹,在所有的认识彩虹形成的文章和视频中也是这样的分析思路,用物理光学知识解释水滴对光学的折射产生彩虹。(见下面他们画的光路图)
      我认为这个分析解释就是个臆造逻辑,这不是彩虹(或日晕)形成的究竟!我可以问:

1、当无以计数的纷乱水分子都产生这样的反射和折射时,它是怎么形成了巨大宽度的圆弧彩虹?又当我们看到“神奇”的日晕(很多人把它称为佛光)时,还是水分子再折射吗?!
2、上面那样画光在水滴里的光路图,水滴答应吗?(哈哈)光进入水滴后会发生第一次折射,应该继续穿透水滴发生第二次折射,继续往前画折射的光路图,凭什么光在水滴内只是被反射回来,然后又再折射穿出水滴?

3、你见过三棱镜光折射实验里,七色光谱是反射后发生的吗?(见下面三棱镜的实验光谱)

4、在看到彩虹的时候,你真的看到水滴了吗?如果看不到水滴,为什么要画水滴的光路图呢?

      先来看看有几种自然或人为情况产生的彩虹现象,我们经常可以在瀑布、各种浇灌喷水、景观喷泉的环境里看到彩虹。这些下落的水滴或被喷射出来水都有一定的势能或动能,根据能量守恒定律,能量既不可以创生也不可以消灭,带有能量的下落水滴或喷射出的水滴,在运动中会不断分裂出更小水滴(或分子状水雾),这些小的雾(水)滴依然带有它自己的能量,同时阳光的照射也会赋予极其细小的雾气水分子热膨胀的能量(可以用物理学中的标量来描述它,即有大小没有方向力),水雾环境所形成的状态是一个同密度、有一致性、有稳定性、是包围的能量场状态,即形成了一个密度场,且在一段时间内的一个定常场。这时形成的环境也就如同一个完整的透明玻璃球体(在地面以上部分实际是个半球体)。这个玻璃体就像三棱镜叠加排列的圆,阳光(复色光)透过这个玻璃体时产生折射,我们就会看到环形七彩的彩虹现象。所以它是环境“场”整体对阳光产生了两次折射,而不是每个水滴的折射+反射+折射。本质是水汽(气)形成的一个定常场产生的整体折射作用后产生出的彩虹。

      在大雨之后为什么有时会产生彩虹呢?通常降雨面积不是特别大时且雨停后,局地开始放晴,之前降雨时雨水下落时水滴的势能部分转化分裂出具有能量的细小水汽分子,就产生了相对巨大水雾能量场,在自然状态下,这个无矢量的场就会形成一球状的场,但地面上为半球状能量场,这个半球的“玻璃体”折射的阳光,就出现了半圆形彩虹。
     
      那日晕又是怎么形成的呢?一般是晴朗天空下,高空中形成了一个球形气场,这个气场的空气分子密度一般低于形成彩虹的水汽分子形成的气场(密度场),当气场密度越高时,对自然光的分解折射水平越高,还有这个气场“玻璃体”的介质就是水汽分子或空气分子,分解折射的层级清晰与它们的透明度也相关。形成的气场(汽场)能量越高,也表明密集的程度越强,密度高且透明度高,你看到的七彩分层越清晰。而空气气场的透明度相对低的时候,只对自然光产生了折射却少了分解,你就只看到复合光的光环。(下面照片都是我自己拍到的部分彩虹和日晕现象。我的照片中对日晕的现象也有比较,拉萨的那张与其它的比较,说明了拉萨环境气场透明度高的作用。)
      他们都是在拿水滴对光线的折射做为形成彩虹本质来认识,那结论就是:有水滴,有阳光,有你自己适合的观察角度就可以看到彩虹。如果是这样我们就可以做实验,用一个透明的玻璃箱里面让它充满水蒸汽,你看可以看到彩虹吗?一定不会有彩虹产生。所以并不是有水滴(况且空气中根本就没有水滴)和阳光就会产生彩虹。

      解释彩虹形成早已有了人们知道的常识,是水滴折射。那为什么不容易认识我提到的形成彩虹的本质是场的折射,的确感受到场的存在,不是每个人都会发现的,它是需要一些开放的探索精神。解释彩虹的形成实际要运用物理学的场论概念,物理学中把某个物理量在空间一个区域内的分布称为场,如温度场、密度场、电场、磁场等,如果形成场的物理量只随空间位置变化,不随时间变化,这样的场就称为定常场。当雨后放晴、瀑布环境等,形成了一个气(汽)分子的相对时间内一个恒态的密度场。而这个场就似一个巨大的玻璃球(彩虹形成时是半球,日晕形成时是圆球形)。这就是彩虹形成机理的根本,这也许就是为物理学的进一步探索完善增加了一块垫脚石。

(供参考的物质折射率比较:水133、水晶155、金刚石242、玻璃按成分15~19)

(物理学中场可以分为标量场、矢量场和张量场三种,有密度场、温度场、引力场、电场、磁场等。依据场在时空中每一点的值是标量、矢量还是张量而定。我所描述形成汽场(气场)更符合张量场的定义。张量场:假如一个空间中的每一点的属性都可以以一个张量来代表的话,那么这个场就是一个张量场。)

(本文题头照片源自网络,以下照片均为本人拍摄和拍摄的本人)
由于条件所限,我做了一个简单的实验来证明我的看法。玻璃球=“场”;光源=“太阳”;投影的光圈=“光晕”。
写这篇文章的时候,基本所有人都会说:你这就是缺少科学认识的偏见!悟到真理,不是现有知识的给予,这一定就是明天的真相!


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