任万杰
每当雨过天晴,这时候最美的景色就是天上出现彩虹,大家会发现彩虹没有直的,都是弯的,这是为什么呢?彩虹是阳光在小水滴中发生“折射-反射-折射”后,投射到眼中的彩色光波的集合体。
光波在水中的折射率不同,红光偏折最小,而紫光最大,所以高处水滴提供红光,低处水滴提供蓝紫光,最终我们看到就是红色在最外圈、蓝紫色在最内的色彩斑斓的彩虹。
因为每种颜色的光波由于折射率不同,各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度大约是42度,蓝紫色光的折射角度约只有40度。
所以如果我们画一条假想线,连接后脑勺和太阳,那么与这条线呈40~42度夹角的地方,就是通常彩虹所在的位置。事实上,越是靠近红色光波部分的彩虹,色彩越是明显,反之,越是靠近蓝紫色部分,色彩越是黯淡。所以,我们一般用红色光波的42度左右夹角,来找彩虹位置。
现在,有无数平行光线在水滴中射入射出,而最终能投射入眼睛、被我们看到的,则是與平行入射光线成42度左右的光束集合体,于是,我们得到了一个以眼睛为顶点的圆锥体,而这个圆锥底面的圆弧就是彩虹。
由于有地平线的遮挡,我们地面上看到的彩虹就只能是半弧形。如果出现彩虹的时候,我们上天看,因为没有遮挡,我们会看到环形彩虹。