看,那有一道超美的彩虹

2015-05-30 10:48腾腾
百科探秘·航空航天 2015年8期
关键词:小水滴水滴彩虹

腾腾

每当夏天阵雨过后,乌云散去,太阳重新露出甜美的笑脸,天空中常会出现拱曲形的彩虹。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色彩虹挂在天空中,格外美丽。今天,我们就来和同学们一起探索彩虹的奥秘吧!

什么是彩虹

彩虹,“彩”是“多种颜色”的意思,“虹”字中的“工”表示“人工”,引申成“规整”的意思:“虫”指“龙”,“虫”与“工”结合起来表示“龙吸水”。彩虹在民间俗称“杠吃水”或者“龙吸水”,以前的人们认为彩虹会吸干当地的水,所以人们在彩虹来临的时候会敲击锅、碗等,希望能够通过这些方法“吓走”彩虹。其实,彩虹是气象中的一种光学现象。它是当太阳光照射到空气中的小水滴时,光线被折射及反射,在天空中形成的拱曲形的七彩光谱。

彩虹的形成

彩虹最常出现在下午,雨后天刚转晴的时候。这时空气比较清新干净,尘埃少,而且充满了小水滴。当阳光射到空气中接近圆形的小水滴时,会造成光的色散及反射,这时就很可能形成彩虹。为什么是可能呢?因为阳光射入小水滴的时候,会同时以不同的角度入射,在小水滴内也是以不同的角度反射,其中以40至42度的反射最为强烈,才会形成大家所见到的彩虹。

彩虹的出现与当时的天气变化有着密切的联系,一般可以从彩虹出现在天空中的位置推测出当时将出现的天气。当东方出现彩虹时,本地是不大容易下雨的,而当西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。

彩虹有的时候模糊暗淡,若隐若现的,而有的时候却非常鲜亮,这是为什么呢?原来这是因为空气中的水滴大小不同,水滴体积越大,形成的彩虹就会越鲜亮:水滴体积越小,形成的彩虹就越暗淡。冬天的气温一般会比较低,空气中不容易存在小水滴,下雨的机会也比较少,所以冬天一般不会有彩虹出现。

通常我们所见到的彩虹为拱曲形,似桥状,所以民间常有“彩虹桥”的说法。彩虹的颜色一般为七色,从外至内分别为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,也常有“赤橙黄绿青蓝紫”的说法。毛主席曾在1933年夏所作的《菩萨蛮·大柏地》中描绘了彩虹的颜色:“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞。雨后复斜阳,关山阵阵苍……”

特殊的虹

双彩虹:有的时候我们会见到两条彩虹同时出现:在清晰的彩虹(也称主虹)外边出现同心、但光线较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经过两次反射而形成的,由于每次反射都会损失一些光能量,所以副虹显得比较暗。副虹的颜色排列次序跟主虹相反,外侧为紫色,内侧为红色。其实,副虹一定是跟随主虹存在的,只是有时候因为它的光线强度较低,所以并不容易被大家察觉。

晚虹:晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现。由于我们的视觉在晚间低光线的情况下不太容易区分颜色,所以晚虹看起来好像是全白色的。

彩虹的观测

早在中国唐代时,精通天文历算学的进士孙彦先(孙思恭)便提出“虹乃与中日影也,日照雨则有之”的说法,这种说法初步解释了彩虹的形成是由于水滴对阳光的折射和反射。

孙彦先的发现后来也被宋代沈括所著的《梦溪笔谈》引用以及证实,沈括还细微地观察到彩虹和太阳的位置与方向是相对的。孙彦先和沈括等人对彩虹的这些发现比西方早了几百年。

后来英国物理学家牛顿用玻璃棱镜把太阳光散射成彩色,关于彩虹形成的光学原理才全部被发现。

讲了这么多与彩虹相关的知识,同学们是不是对彩虹更加了解和喜爱了呢?下次彩虹出现在天空中的时候,大家要记得向身边的朋友介绍一下美丽的彩虹哟!

知识链接

与彩虹相关的神话传说

彩虹的美丽和神奇,使它在神话中占据着十分重要的地位,许多神话都与彩虹相关。在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹被看作是五色石发出的彩光。在我国古代,彩虹被认为是双头蛇(龙),同时白虹经天等天象被认为是不吉利的征兆。在我国台湾太鲁阁族中,彩虹的尽头是祖灵的所在地。

在希腊神话中,彩虹是沟通天上与人间的使者;在爱尔兰民间传说中,矮精灵将宝藏收于彩虹的尽头;在印度神话中,彩虹是雷电神“因陀罗”(又译作“帝释天”)的弓;在北欧神话中,彩虹桥连接神的领域“亚斯格特”和人类居所“中土世界”。

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