因为被地球遮挡,平时看到的彩虹只是上部的一部分。如果飞行时碰巧出现彩虹,你会看到彩虹是圆的。当太阳光进入一个小水滴时,会在水滴与空气的界面发生折射和反射,也会发生色散,形成一条彩色光带——天空中的彩虹。由于人们通常在地面上观察,视野范围有限,圆圈下部被遮挡,只能看到上部。如果你赶飞机去看彩虹,你可以观察到彩虹是圆的。

彩虹是怎么形成的?

牛顿利用三棱镜将太阳光分解成红橙黄绿蓝靛紫七种单色光,这种现象叫光的色散。雨后,空气中悬浮着大量的小水滴,小水滴就起到三棱镜的作用,太阳光进入小水滴,在水滴与空气的界面处发生折射和反射,也会发生色散现象,在天空形成彩色的光带——彩虹。简单的就这些,想了解详细点接着看,下图时是太阳光进入小水滴时传播的路径,光从C点进入小水滴,经D点反射,再从E点射出。

过小水滴的球心O作AB平行于入射太阳光,将从E点射出的光线反向延长,与AB的夹角为α,入射的太阳光是平行的,但由于不同色光对应的α角不同,最后从小水滴射出的光线不再平行,其中当α最大时强度最大,能被人观察到,这样人眼能看到的光线都与太阳光夹角一样,集中到一点就是一个正圆锥体的侧面,所以,射出光线的小水滴都在一个圆弧上。

对于某一小水滴而言,只能有一种色光能被人看到,不同色光的α最大值略有不同,所以进入人眼的不同色光来自内外不同弧线上的小水滴。其中,按红橙黄绿蓝靛紫的顺序,各种色光的α最大值依次减小,红光最大,紫光最小,因此彩虹的颜色由外圈到里圈依次是红橙黄绿蓝靛紫,最外圈是红色,最里圈是紫色,由于被地球遮挡,通常看到的彩虹只是上部的一部分,如果乘坐飞机时,赶巧出现彩虹,会看到彩虹是圆形的。

彩虹为什么是弧形的?

谢问答之邀!彩虹的形成是光的折射现象,雨后天空悬浮着无数的小水滴,当太阳光照射到小水滴上时,一部分折射进入小水滴,进入的光线照射到小水滴的另一侧时,被反射回来,然后再一次照射到小水滴与空气的界面,有一部分光折射出来,被人眼看到,就会呈现七彩斑斓的虹,下图就是阳光在小水滴中传播的过程,其中α是由小水滴射出的光线与入射到小水滴上的光线的夹角,该角的大小随入射光线的方向而变化,研究表明,只有α最大时才能被人眼观察到。

对于同色光,α的最大值是一定的。比如红光α的最大值是42,因为太阳光近似平行光。这样,人眼通过小水滴看到的同色光就是一个以人眼为顶点的圆锥面。所以人眼看到的光是一个圆弧,确切的说是一个圆。因为人一般都是在地面上观察,视野范围有限,圆圈的下半部分被遮挡,只能看到上半部分。如果你碰巧坐飞机,你可以看到它。


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