彩虹是光的色散现象,是光与空气中的水滴相遇时出现折射和全反射而构成的,分为主彩虹(彩虹)和次彩虹(霓虹)。
什么是折射
光在不同介质中的流传速度是不同的。当光从一种介质斜入射到另一种介质时,流传方向普通会出现变动。比如光线从空气中斜入水时,折射的光线会更偏差于垂直于水面的轴,称为法线。
值得留意的是,折射不是光的唯*现象,波都或许在两种介质的界面出现折射。比如下图是水波的折射。
第一个正确解释折射现象的人是荷兰物理学家惠更斯,他指出挫折射的要素是波在不同介质中以不同的速度流传。而且依据光的折射定律,光在空气中流传速度快,在水中流传速度慢。
什么是色散
在介质中,光速关键由介质选择。例如,光速在水中约为真地面的3/4,在玻璃中约为真地面的2/3。但是,即使在相反的介质中,不同色彩的光在流传时的速度也略有差异,这造成不同色彩的光在折射时有不同水平的偏转。
咱们知道,白光由红、橙、黄、绿、靛、紫七种单色光组成。假设一束白光进入介质,由于光在介质中的速度略有差异,每种色彩的光偏转水平不同,出射时不是白色,而是分红七种色彩。这种现象叫做色散,比拟早是牛顿发现的。
如图,牛顿让一束白光经过棱镜,发现出射光分为七种色彩。与原来的入射方向相比,红光的偏转比拟小,紫光的偏转比拟大。
虹和霓有什么区别
当空气中有水滴时,光线在进入水滴时会出现折射和反射。由于刚才提到的要素,不同色彩的光在折射时会有不同水平的偏转,从而造成色散现象。
彩虹出现时,有主彩虹(彩虹)和子彩虹(霓虹),色彩顺序相反。彩虹是红紫色的,霓虹是红紫色的。由于霓虹普通比彩虹弱很多,所以有时刻人们只观察主虹。
主彩虹的构成是由光线进入水滴时的两次折射和一次性反射惹起的。
如图所示,光首先经过一次性折射进入水滴,而后经过一次性反射和一次性折射退出水滴。关于同一个水滴的出射光,紫光高度偏转,向水平方向歪斜;红光稍微偏转,偏差于垂直。
当咱们在固定的中央观察时,散布在空气中的水滴也有相似的成果,如图。
留意:同一个水滴收回的光都无法进入咱们的眼睛。咱们接纳的是不同水滴收回的光。比拟上方的光比拟垂直,所以是白色;底部的光比拟横,所以是紫色的。于是咱们看到了主彩虹,外红内紫。
次生彩虹(氖)构成的要素相似,只是它是光在水滴中两次折射两次反射构成的。
如图,这种状况下,红光偏转的水平小,比拟水平;紫光有较大水平的偏转,愈加垂直,正好与主彩虹相对,从而形成紫外和白色的成果。
普通来说彩虹和霓虹同时出现,霓虹更高。
只是由于霓虹多了一个反射,比彩虹弱很多,所以人们有时刻会以为彩虹只要一个。
漂亮的彩虹让人发生许多错觉。古希腊人以为彩红女神伊里丝是宙斯的信使。但只要迷信能力让咱们真正意识和了解人造。
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