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天上為什麼有彩虹物理

發布時間:2023-03-27 09:08:26

1. 在什麼情況下會生成彩虹彩虹是如何形成的

彩虹其實是屬於雨後光學自然現象,首先,我來說一說,我們在生活中怎麼可以制出人造彩虹,只要了解一下我們大概就知道什麼原理了;第一:你可以拿一個三菱鏡,然後打開手電筒照射,這樣,照射來的影子就產生彩虹了;第二:你也可以用一個玻璃水杯,倒入清水,裡面放置一塊鏡片,確保所在環境完全是黑暗的,然後用手電筒照射裡面的鏡片,同樣也可以看到彩虹了;那平時天空的彩虹是如何形成的呢?其實就是在下雨的時候,太陽的光線折射到雨滴中,就會產生了彩虹,太陽相當於手電筒,雨滴就相當於鏡子,就這么簡單的原理。

還有一種情況就新聞有時會報道的,簡稱是“雙層彩虹” ,這種彩虹是比較罕見的,這又是由於水滴內進行兩次反射後所形成的。對於如何才能看到彩虹這種物理現象,必須滿足2個條件:第一,你必須處於太陽和雨水中間;第二、雨水與人眼之間的角度要大約在40°~42°之間;總而言之,我們想要看到彩虹,必須要走出來;彩虹雖好看更要注意道路的行駛安全,因為有些人顧著看彩虹,在道路駕駛的時候出現危險狀況。最後我引用一個大家很常說的名言:“沒有經歷大自然的風和雨,我們怎麼能見到彩虹呢‘’

2. 彩虹是怎樣產生的 利用了什麼物理知識

彩虹是氣象中的一種光學現象.當陽光照射到半空中的雨點,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光譜.彩虹的七彩顏色究竟是哪七種有不同的說法,中國最普遍的說法是(從外至內):紅、橙、黃、綠、青、藍、紫.西方的說法是:紅、橙、黃、綠、藍、靛 (Indigo)、紫,源於科學家牛頓分解七原色後取的名字. 其實只要有空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象.彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現.這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗.而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到.另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近.在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧,亦可以人工製造彩虹. 晚虹是一種罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現.由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色,故此晚虹看起來好像是全白色. 原理 造成彩虹的光學原理彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴,造成色散及反射而成.陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射.當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹.造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次.因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,藍光的折射角度比紅光大.由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下. 雙重彩虹,上方為霓,下方為虹很多時候會見到兩條彩虹同時出現,在平常的彩虹外邊出現同心,但較暗的副虹(又稱霓).副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成.兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外.因為有兩次的反射,副虹的顏色次序跟主虹反轉,外側為藍色,內側為紅色.副虹其實一定跟隨主虹存在,只是因為它的光線強度較低,所以有時不被肉眼察覺而已(參看). 彩虹其實並非出現在半空中的特定位置.它是觀察者看見的一種光學現象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變.當觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向.彩虹的拱以內的中央,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像.所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮.彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置.因此當太陽在空中高於42度時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見.這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因. 彩虹由一端至另一端,橫跨84°.以一般的35mm照相機,需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下.倘若在飛機上,會看見彩虹會是完整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向. 1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成.笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射.他以玻璃球注入水來進行實驗,得出水對光的折射指數,用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射造成.他准確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色. 後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後,關於彩虹的形成的光學原理全部被發現.

3. 雨後初晴天空中出現美麗的彩虹這屬於物理學中的什麼現象

雨過天晴時,常在天空出現彩虹,這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的,白光經水珠折射以後,分成各種彩色光,這種現象叫做光的色散現象,所以說雨後的天空出現彩虹是由光的色散形成的. 最早通過實驗研究這一現象的是英國物理學家牛頓.了紀念這位物理學家,用他的名字作為力的單位. 故答案為:光的色散;牛頓;力.

4. 為什麼天空會出現彩虹

為什麼天空會出現彩虹

為什麼天空會出現彩虹,雨後出現彩虹現象非常奇妙,彩虹是自然界的一種光學現象,光通過水滴時會產生反射和折射現象,就會在天空中形成拱形彩色環而這就是彩虹。那麼為什麼天空會出現彩虹呢?

為什麼天空會出現彩虹1

夏天雨後,烏雲飛散,太陽從新露頭,在太陽對面的天空中,會出現半圓形的彩虹。

虹是由於陽光射到空中的水滴里,發生發射與折射造成的。

我們知道,當太陽光通過三棱鏡的時候,前景的方向會發生偏折,而且把原來的白色光

線分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色的光帶。

下過雨後,有許多微小的水滴漂浮在空中,當陽光照射到小水滴上時會發生折射,分散

成7種顏色的光。很多小水滴同時把陽光折射出來,再反射到我們的眼睛裡,我們就會看到一

條半圓形的彩虹。彩虹的色帶分明,紅的排在最外面,接下來是橙、黃、綠、青、藍、紫6種顏色。

空氣里水滴的大小,決定了虹的色彩鮮艷程度和寬窄。空氣中的水滴大,虹就鮮艷。也

比較窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比較寬。

我們面對著太陽是看不到彩虹的,只有背著太陽百能看到彩虹,所以早晨的彩虹出現在

西方,黃昏的彩虹總在東方出現。可我們看不見,只有乘飛機從高空向下看,才能見到。

虹的出現與當時天氣變化相聯系,一般我們從虹出現在天空中的'位置可以推測當時將出

現晴天或雨天。東方出現虹時,本地是不大容易下雨的,而西方出現虹時,本地下雨的可能

性卻很大。

彩虹的明顯程度,取決於空氣中小水滴的大小,小水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮,小水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯。

一般冬天的氣溫較低,在空中不容易存在小水滴,下陣雨的機會也少,所以冬天一般不會有彩虹出現

為什麼天空會出現彩虹2

為何彩虹呈拱狀呈現?

雨點過後的天空是雨點般的,此時陽光透過雨滴時,便形成了彩虹。光通過水滴時會產生反射和折射現象,這是我們在初中物理課上學過的。而當光線產生折射和輻射時,變光的方向會改變。隨著光線在水滴上產生反射,水滴會從反方向反射回來。光被折射後,就會形成另一種不同的方向迴路。這種反光和折射光線錯綜復雜地交織在一起,形成了一些彎曲的光,所以我們肉眼所看到的是拱形。

為何彩虹是五彩繽紛的?

自然界中的自然光有不同的波長,不同的波長有不同的顏色,自然光通常包含波長較長的紅光,還有橘紅光、黃光等,還有一些光波是我們肉眼看不見的,而我們肉眼可以看到的一般是紅色,黃色,藍色,綠色,紫色的光波。所以,雨滴經過光線的反射和折射,就會呈現出各種各樣的顏色,其實彩虹的顏色並不只是我們肉眼可以看到的。

為何彩虹一般出現在雨後溫度較高的季節?

溫度較低時,空氣中一般不容易出現小水滴,而且冬季雨水少,因此冬天一般不會出現彩虹。

為什麼天空會出現彩虹3

氣象專家:彩虹頻現與近期雷陣雨天氣有關

一早起來,家住越秀區米市路的林女士走出陽台,意外看到了美麗的彩虹。雖然只有短短一兩分鍾,但激動不已的林女士還是拿起手機拍下了多張照片。「陽台是朝西邊的,印象中平時沒見過彩虹,這次實在是太幸運了。」林女士把圖片分享給記者時說。

不單單今天,有市民記得,6月17日和8月15日廣州都分別出現過彩虹,其中6月17日出現的還是雙彩虹。

為什麼近期廣州總能得到彩虹青睞?氣象專家告訴記者,彩虹最常出現在夏季的午後到傍晚時分,雨後天空初晴時最易顯現。近期廣州多彩虹的原因與夏季午後雷陣雨天氣較多有關。

彩虹出現之時,常常是雨水急匆匆地下完,但同時仍有燦爛的陽光,此時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗,而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。6月17日,廣州更是出現雙彩虹的現象,其實是由於太陽光線被大氣中的水滴反射和折射而形成的一種色散現象。

專家解釋說,一般當陽光在小水滴中「折射-反射-折射」後,會形成虹,光弧帶呈現外紅內紫;如果太陽光在水滴中「折射-反射-反射-折射」,則會形成霓,光弧帶為外紫內紅,兩者顏色的順序剛好相反,這種虹霓雙顯現象,容易出現在早晨和傍晚雨後水汽充沛且太陽光入射角42°左右時,霓則是52°左右時。

環境監測專家:空氣變好、彩虹更亮麗

有市民表示:「我從小在廣州長大,印象中過去看到彩虹的概率很少,今年夏天真的特別多,是不是和廣州空氣質量改善有關?」對此,廣州市環境監測中心站空氣質量預報員張金譜表示:「我也感覺今年彩虹比過去多了,但彩虹的出現還是一種大氣光學現象,與空氣質量的改善有多大關系學界還沒有人做過系統研究。」

不過張金譜也表示,空氣質量改善、大氣能見度提高、通透性增強後看到的彩虹會更亮麗。

市民陳小姐也說:「過去在廣州比較多見到半道彩虹,而且朦朦朧朧,今年很多時候能見到一整條彩虹,很有小時候在家鄉看到彩虹的味道。」對此,氣象專家、暨南大學二級教授吳兌解釋說,影響空氣質量的顆粒物是10微米以下(即PM10),形成彩虹的雨滴大小在P100~PM8000之間,兩者的相關性不大。

但在灰霾天氣下,空氣能見度差,彩虹的色差會不明顯、比較模糊;空氣中的顆粒物減少後,彩虹看起來會顏色鮮艷、層次明顯,赤橙黃綠青藍紫清晰可見。

監測顯示,今年以來廣州空氣質量持續改善,尤其是顆粒物濃度同比大幅下降。2020年1~8月,廣州環境空氣綜合指數3.29,同比下降10.8%。 PM2.5平均濃度為20微克/立方米,同比下降20.0%,低於歐盟25微克/立方米的標准;此外,PM10平均濃度為38微克/立方米,同比下降11.6%。

新期待:彩虹也能預報 據稱准確率為85%

吳兌還表示,人們之所以會覺得今年看到的彩虹特別多,與氣象條件的變化有關,「氣象條件的每十年、每幾十年的差別是比較大的,但人的生命比天氣變化的周期短得多,其實天氣是處於正常的周期性變化中,但人們往往覺得很罕見。」

據了解,目前國內已有地區推出了彩虹預報,提供彩虹出現的概率和預計出現地點。據稱其准確率為85%,能夠實現提前10小時進行預報。要做到彩虹預報,必須要做好影響范圍小、時間短、變化快的雷陣雨預報,同時要對雨、觀虹者和太陽三者位置進行精準推算。此外,預報對大氣潔凈度也有一定要求。盡管彩虹預報值得期待,但在全國大規模推廣彩虹預報並非易事。

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