彩虹为什么是半圆形的,背后有什么科学依据?

发布网友发布时间：2022-04-23 08:04

共1个回答

热心网友时间：2022-06-18 02:36

严格上来说，彩虹其实是圆形的。之所以我们看到的彩虹形状都是半圆的，很大程度上和我们观察的位置有非常大的关系。

我们都知道彩虹是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴时，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，雨后常见。形状弯曲，通常为半圆状。色彩艳丽。按波长从大至小排序：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。简而言之，彩虹就是阳光在小水滴中发生“折射-反射-折射”后，投射到你眼中的彩色光波的集合体。

但是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，比如，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。如果通过一条假想线连接你的后脑勺和太阳，并向你的面前延伸，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。如果你见过足够多的彩虹会发现，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。

假设有无数平行光线在水滴中射入射出，而最终能投射入眼睛、被你看到的，则是与平行入射光线成42度左右的光束集合体，于是，我们得到了一个以你的眼睛为顶点的圆锥体，而这个圆锥底面的圆弧就是彩虹啦！但是由于有地平线的遮挡，我们大多数时候看到的彩虹就只能是半弧形的了。

如果换一个角度，如果人是从天空向下看的，就可以看到圆形的彩虹了。所以人类观察彩虹其实就像是管中窥豹一样，看到的只是彩虹的一部分。