一天傍晚刚下过一场雨,雨停后云慢慢散开了些,这时天空出现了两道彩虹,在爸爸的指引下,把小琳琳吸引了出来。
她看到彩虹兴奋极了,她还数着彩虹上的颜色:“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,七色彩虹太漂亮了!”
这时又飘起了几滴雨下来,为了看彩虹都舍不得回家,还好不一会儿雨停了。
这时再看那彩虹,两条彩虹连到了一起,成了一个大大的拱形天桥,真是美丽极了。
小琳琳一边欣赏着彩虹,一边又好奇的问爸爸:“爸爸,彩虹是怎么形成的啊?为什么彩虹是七彩颜色的啊?”
爸爸看着彩虹回道:“彩虹其实是可见光照射到空气中接近球形的小水滴,造成折射及反射而成的。阳光中的可见光是白光,是由不同的单色光构成的。而球形的水滴对光有色散的作用,不同的单色光由于频率、波长不同,其折射率也有所不同。而红光的折射率比蓝紫色光小,导致蓝紫光的偏向角度比红光大。因此复合的白光在经过第一次折射之后变成了不同的单色光形成”了我们常说的七种色光带——红橙黄绿蓝靛紫。”
小琳琳感受到了知识的复杂性,又补充说道:“爸爸,我的理解是太阳可以发出七种颜色,通过照到空气中的水滴,又经过他们的反射和折射,最终形成了红橙黄绿蓝靛紫七种颜色对吧。”
爸爸点点头说:“小朋友可以这么理解。”
“那为什么他们又变成拱形了呢?”
这时爸爸抓了一下头说道:“这下你可把我难住了,我们一起来来查百度吧!”
于是爸爸拿出手机查了一下得出的结论是:彩虹并非是拱形的,而是圆环形的。
为什么彩虹是圆环形的呢?
我们已经知道了彩虹形成的基本条件是水汽和太阳光。下过雨后,空气湿度较大,空气中的水汽可以看做是无数个小水滴。小水珠在空气中基本是个球形,它不管怎么翻过来滚过去,在空间中形状始终不变。当太阳光射入小水滴时,会发生两次折射和一次反射,即“折射—反射—折射”现象。照射到小水珠上不同部位的太阳光会产生不同的折射与反射路径。
但不同角度的光线并不任意发散,而是似乎集中在某一个角度附近,这个角度在42度左右。
虽然棱镜分解太阳光时,每种颜色只被折射到一个固定的角度。但对于水珠,某种颜色的光会沿着0到42度的任意角度出来,只不过在42度附近亮度最大。
对观察者来说,相同折射角的水珠都处于一个圆面上,而相同折射角呈现的颜色相同,因而看到的相同颜色也是一个圆。这就是为什么说彩虹是圆的原因。
我们为什么看到的是个圆弧形呢?
这是因为另一半彩虹被地面挡住了。
小琳琳不禁感叹,大自然真的是太奇妙了啊!
故事感悟:
我们生活中处处都是学问,我们不懂的就要问出来,如果身边人不懂,我们还可以借助工具查资料,大自然真的有很多神奇的地方,值得我们去探索和研究。