彩虹與三棱鏡

彩虹(Rainbow)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。彩虹七彩顏色，從外至內分別為：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。

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，然后在水滴的背面反射，最后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。由于光在水滴內被反射，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。

其實只要有空氣中有水滴，而陽光正在觀察者的背后以低角度照射，便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午，雨后剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴，天空的一邊因為仍有雨云而較暗。而觀察者頭上或背后已沒有云的遮擋而可見陽光，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，亦可以人工制造彩虹。

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，只有背著太陽才能看到彩虹，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，取決于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。

造成彩虹的光學原理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。蘇格蘭上空的雙重彩虹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。他準確計算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。后來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之后，關于彩虹的形成的光學原理全部被發現。

彩虹其實并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于42度時，彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚么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，會看見彩虹會是原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。

晚虹是一種罕見的現象，在月光強烈的晚上可能出現。由于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。

有時我們會看到雙彩虹（如圖就是雙彩虹）。它是怎樣形成的？

當陽光經過水滴時，它會被折射、反射后再折射出來。在水滴內經過一次反射的光缐，便形成我們常見的彩虹（主虹）。若光缐在水滴內進行了兩次反射，便會產生第二道彩虹（霓）。

為什么第二道彩虹的顏色次序倒轉了？

上圖亦說明了為什么霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由於每次反射均會損失一些光能量，因此霓的光亮度亦較弱。

三棱鏡發散的彩虹光的由外到內的順序為什么是紫靛藍綠黃橙紅

首先從結論來說,彩虹色散與三棱鏡色散七色相反是由于彩虹的形成光路多了一次反射. 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,然后在水滴的背面反射,最后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.由于光在水滴內被反射,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. 三棱鏡造成的色散沒有經過反射,只是一次折射過程,七色順序與彩虹相反.

物理一條光照射三棱錐折出現彩虹叫什么現象?

三棱鏡能改變光的傳播方向,光的顏色不同,方向改變的程度就不同.所以三棱鏡能把復合光析出多色的光譜,能使陽光產生彩虹,這種現象叫復合光的分解現象,簡稱光的分解現象.即三棱錐折出現彩虹叫光的分解現象.

為什么白光通過三棱鏡照射在墻上時,墻上會出現彩虹?

光速不同,所以紅光與紫光折射率不同,經過折射后方向不同,便出現了彩虹.

誰能用三棱鏡 – —-制作一條 彩虹!—要是彎的喲!

喝一口水,去陽光下,然后pū的一下(頭要來回轉),估計就有彩虹,不行就反復pū

如果我用手電筒在適應的角度照三棱鏡是否會出現彩虹?

所謂能被色散是說當復色光通過三棱鏡時被分解成單色光. 手電筒發出的光不可能是單色光,所以一定能被色散. 但是手電筒發出的光與太陽光有很大的區別.不是同一類型!

3棱鏡為何可以制造出彩虹

光的色彩由頻率決定,同1介質對不同頻率光折射率不同造成了光的發散

眼鏡貼上三棱鏡后看東西出現彩虹沒有方向感.怎么辦?

是正常現象,一段時間回慢慢適應. 華西醫院-眼科-劉隴黔主任醫師