彩虹为什么是弧形的?
我们看到的彩虹都像拱桥,这是什么原因啊?
楼主的问题是彩虹为什么是弧形的? 这要从彩虹形成的原理说起。 雨后天空悬浮着很多小雨滴,如果太阳光射入雨滴的角度合适,会先从空气折射入雨滴,然后再雨滴内表面反射,最后从雨滴折射入空气,由于太阳光中的各种颜色的光折射率不同,折射角也不同,于是不同颜色的光就分散开来,我们会在天空看到彩色光带,这便是彩虹,如果太阳光在雨滴内有两次折射两次反射,会形成霓,它在虹的外面,色彩淡些,颜色排列和虹相反。
---现在问题是“彩虹为什么是弧形的”,不急,听我慢慢道来: 理论和实验表明,太阳光中某一种颜色的光入射雨滴某一点时,如果角度合适,出射光线方向相对于太阳光方向偏转角度最小(叫“最小偏向角”),那么,在这一点附近的同颜色光线射出雨滴后方向几乎平行,这个方向此种光线最为集中,可以清楚看到,而在其他方向射出时,将散得很开而观察不到,例如,彩虹中红光最小偏向角是137°20',这个方向的红光射入人眼才看到彩虹中的红光。
但是,由于雨滴是球形的,最小偏向角是137°20'的红光光线分布在以入射太阳光线为轴的锥形面上,射入人眼的也只是其中一条,如图(附件),根据对称性,可以看出,分布在图中圆形虚线上的雨滴,射出的红光都能被看到,于是彩虹中的红光是圆形。其他光线也一样分析,只是角度不同而已,于是,我们看到彩虹是圆的。
由于地平线遮住一部分,我们看不到完整的彩虹,但是,在高山顶或飞机上可以看到完整的彩虹。
以上回到的是彩虹为什么有好几种颜色,作者问为什么是拱形的,我想可能是因为地球是圆的,而实际上彩虹是相当大的,分散在离地球同样高度的天空,所以是呈弧形。
我没有想过,但楼主这样问我也明白了——也就是与光线方向有关。这玩意的道理就象手电筒一样,离开光束轴线过远是看不到光线的。 一般地,我们只能在背对光源方向看到彩虹也正说明这个道理——反射光显然是有方向的——如果偏离了这个方向范围,你当然看不到彩虹了。
彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像,虽然肉眼看不出它是影像。彩虹只是它的边缘部分,那里不像内部,各种色光能够混合抵消,所以边缘分出了颜色。太阳是圆的,它的影像当然也是圆的。
阳光射入小水滴,即从空气这种媒质进入水这种媒质,发生一次折射,由于构成白光的各种单色光的折射率不同,紫光波长最短,其折射率最大,红光波长较长,其折射率最小,其余各色光则介乎其间。因此,光线在小水滴内产生分光现象,各色光同时在小水滴继续传播,遇到水滴的另一界面时被反射回来,重新经过小水滴内部,出来时再一次发生折射回到空气中。这样,阳光在小水滴中进行了两次折射和一次全反射就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。当空气中的小水滴数量很多时,阳光通过这些小水滴,经过反射和折射作用,射出来的光集中在一起,天空中美丽的彩虹就形成了。 拱形是由于空气中的小水滴密度不一样而形成的
答:桥梁按设计技术分类,有梁式、悬挂式吊桥、拱式桥、桁架桥、钢筋混凝土桥、可动式桥、悬臂桥、斜张桥。 按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。 按...详情>>
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