彩虹是怎样形成的
编辑： cjj 2018-13-09
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概括：这道题是刁梁咸同学的课后物理练习题，主要是关于彩虹是怎样形成的，指导老师为满老师。彩虹，又称天虹，简称为“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，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。东亚、中国对于七色光的最普遍说法（按波长从大至小排序）：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。事实上，彩虹的色彩较为复杂，并不全是7色，第一条彩虹的上方通常会出现第二条彩虹，它的颜色顺序与第一条彩虹恰好相反，而有些彩虹则会出现某些颜色的缺失。
题目：彩虹是怎样形成的
解：彩虹是怎样形成的?
彩虹是一种自然现象,是由于阳光射到空气的水滴里,发生光的反射和折射造成的.
我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前进的方向就会发生偏折,而且把原来的白色光线分解成红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫各种颜色的光带.下雨时,或在雨后,空气中充满着无数个小小的能偏折日光的水滴.当阳光经过水滴时,不仅改变了前进的方向,同时被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光.如果角度适宜,就成了我们看到的彩虹.一般说来,只有夏天才有彩虹,这是因为夏天多下阵雨,有时,东边日出西边雨,雨的范围又不大.而冬天干冷,很少下雨,而降雪是不会形成彩虹的.
举一反三
例1： 彩虹是怎样形成的?为什么要与太阳同侧才能看见彩虹?最好配有光在水珠上折射或反射的光路图[物理练习题]
思路提示：
彩虹是气象中的一种光学现象.当阳光照射到半空中的雨点,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光谱.彩虹的七彩颜色究竟是哪七种有不同的说法,中国最普遍的说法是（从外至内）：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫.西方的说法是：红、橙、黄、绿、蓝、靛 (Indigo)、紫,源于科学家牛顿分解七原色后取的名字.
其实只要有空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象.
彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现.这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗.
而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到.另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近.在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹.
晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现.由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜色,故此晚虹看起来好像是全白色.
原理：
造成彩虹的光学原理彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴,造成色散及反射而成.阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射.当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹.造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次.
因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,蓝光的折射角度比红光大.由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下.
双重彩虹,上方为霓,下方为虹很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但较暗的副虹(又称霓).副虹是阳光在水滴中经两次反射而成.两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外.因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色.副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已（参看).
彩虹其实并非出现在半空中的特定位置.它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的所在位置,会随著观察者而改变.当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向.彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像.所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮.彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置.因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见.这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因.
彩虹由一端至另一端,横跨84°.以一般的35mm照相机,需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下.倘若在飞机上,会看见彩虹会是完整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向.
1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成.笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射.他以玻璃球注入水来进行实验,得出水对光的折射指数,用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成,而副虹则是两次反射造成.他准确计算出彩虹的角度,但未能解释彩虹的七彩颜色.
后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后,关于彩虹的形成的光学原理全部被发现.
例2： 彩虹怎么形成的呀?下雨出太阳会出现彩虹吗?[物理练习题]
思路提示：
彩虹的形成是由于阳光射到空气的水滴里,发生光的反射和折射造成的.
我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前进的方向就会发生偏折,而且把原来的白色光线分解成红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫各种颜色的光带.下雨时,或在雨后,空气中充满着无数个小小的能偏折日光的水滴.当阳光经过水滴时,不仅改变了前进的方向,同时被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光.如果角度适宜,就成了我们看到的彩虹.一般说来,只有夏天才有彩虹,这是因为夏天多下阵雨,有时,东边日出西边雨,雨的范围又不大.而冬天干冷,很少下雨,而降雪是不会形成彩虹的.
例3： 解释下彩虹是如何形成的?为什么只有夏天才会有?我很奇怪啊.[物理练习题]
思路提示：
彩虹是怎样形成的? 彩虹是一种自然现象,是由于阳光射到空气的水滴里,发生光的反射和折射造成的. 我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前进的方向就会发生偏折,而且把原来的白色光线分解成红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫各种颜色的光带.下雨时,或在雨后,空气中充满着无数个小小的能偏折日光的水滴.当阳光经过水滴时,不仅改变了前进的方向,同时被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光.如果角度适宜,就成了我们看到的彩虹.一般说来,只有夏天才有彩虹,这是因为夏天多下阵雨,有时,东边日出西边雨,雨的范围又不大.而冬天干冷,很少下雨,而降雪是不会形成彩虹的.
例4： 当一个完整的彩虹出现时!它是先形成什么在形成什么的!我想知道彩虹形成的步骤[物理练习题]
思路提示：
是水汽通过阳光的折射形成的,下雨后大气中充满了水汽,如果有太阳的照射就会发生光的折射,将太阳的白光散射出各种各样的缤纷颜色.
例5： 【雨过天晴天空会出现彩虹，它是由光的反射形成的______．】
思路提示：
雨过天晴，天空出现了美丽的彩虹，这是由于空气中有大量的水，将太阳光进行折射．由于不同颜色的光的折射程度不同，所以人们可以清晰地分辨出七种颜色的光．
故答案为：×．
相关思考练习题：
题1：彩虹形成原因
点拨：科学解释： 彩虹(rainbow)是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩的光谱。 彩虹是一种自然现象，是由于阳光射到空气的水滴里，发生光的反射和折射造成的。 自然原理： 七色光原因 彩虹彩...
题2：彩虹怎么形成？
点拨：彩虹是怎样形成的 彩虹，又称天虹，简称虹，是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴，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，色彩艳丽。东亚、中国对于七色光的最普遍说法是(从外至内)：红、橙、黄、...
题3：彩虹是怎么形成的？
点拨：彩虹是一种自然现象，是由于阳光射到空气的水滴里，发生光的反射和折射造成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度的反射最为强烈，形成人们所见到的彩虹。 拓展资料： 1、彩虹，又称天虹，简称...
题4：彩虹是怎样形成的简短
点拨：彩虹的形成，是光的折射所形成的。彩虹的出现其实是空气中悬浮着许多小水珠，在太阳光的照射下，产生折射和内反射的缘故。
题5：彩虹是怎样形成的 字少点
点拨：由于水汽在空气中散布，使得空气密度不均衡，太阳光的折射，结果光产生折射效应，导致彩虹的出现。