如果彩虹是圆形的,为什么我们只看到拱门?


我们看到的大多数彩虹看起来像拱门,因为它们部分被地面和地平线挡住了。在现实中,所有的彩虹都是完整的圆圈,就像这张在戈尔塞尔拍摄的照片,荷兰。 卡坦Harleman / SpaceGallery

看到一个彩虹感觉像是一种奖励。暴风雨过后,很高兴看到一个彩色的拱门穿过平静的天空。但你可能会(或可能不会)惊讶地发现彩虹并不是真正的拱门,他们也不是“鞠躬”,他们实际上是完整的循环S.

那么为什么我们只看到一个拱门呢?通常,我们看到的彩虹部分被地面和地平线挡住了。在它所有的圆形荣耀中观察一个人,你得找个好位置。我们将解释这种现象是如何发生的。

度分离

介质物质:在空气中,光游轮沿着每秒186000英里(每秒300000公里)。但由于液态水密度更大,光不能通过它那么快。所以一旦一束穿过空气的光击中了水体,它慢了很多。

如果是彩虹,进入单个水滴的阳光会多次弯曲或折射。首先,当它变成一粒H2O时就会弯曲。在那之后,光线从液滴远侧的内壁反射回来,重新进入空气中。光退出时又发生折射。

通过折射,这些小水滴将阳光分解成各种颜色。虽然它看起来是白色的,阳光其实是混合物里面所有的颜色可见光谱

每一个都有不同的波长;最长的属于红灯,而最短的为紫光保留。因为这些特质,当一束白色的阳光进入水滴时,它的组分颜色以不同的角度折射出水。这就是为什么彩虹中的所有颜色都被分成不同的层。

如果你希望看到彩虹,你的眼睛必须远离太阳——你的前方需要有大量的空气中的水滴。一旦一束白光击中这些,它的成分颜色分散。

阿雨的

你感知这些颜色的能力是由你的身体位置决定的。液态水幕中的每一滴都是一个小棱镜。它们都将白光分解成不同的红色光束,橙色,黄色的,绿色,蓝色,靛蓝和紫光。但你的眼球永远不会看到更多每滴一种颜色(如果)。所有其他人都以错误的角度离开了瀑布,去迎接你的学生。

紫色是彩虹上最低的颜色,因为紫色光以最锐利的角度射出水珠:与水珠成40度角入口点。同时,位于彩虹顶部的红光会以42度的角度反射回你的方向。

这里的一个关键因素是对日点。这是天空或地面上的一个点,相对于你的视角,它离太阳正好180度。在明亮的地方,阳光明媚的一天,你的影子的头部标志着反太阳点。每一道彩虹都是一个完美的圆环为中心的就在这附近。

但如果你站在地面,你看不到圆的下半部分。的确,从这个角度来看,基本上,彩虹的任何一部分在地平线以下都是看不见的。其中一个原因是地球表面离地球很近限制你视线内雨滴的数量和浓度。

因此,大多数人能看到的彩虹的百分比与太阳的位置直接相关。当我们的太阳能邻居只是勉强偷看地平线,反太阳点会很高,让你有机会看到比太阳升得更高时更大的彩虹。

相反,如果太阳比42度在地平线以下,地面观察员不可能看到彩虹的任何部分。但当你在飞机上翱翔时,事情变得越来越有趣。在雨天或雾天,飞机乘客和飞行员偶尔会看到全圆形彩虹。更好的是,在2013年,摄影师科林·莱昂哈特拍下了这张照片这张照片一个圆形的彩虹在澳大利亚的Cottesloe海滩上空飞行。

荣耀是

我们将以一些圆形和彩色的视错觉来结束像彩虹,但不是。在你的下一个航班上订一个靠窗的座位,你就可以见证光荣。当你向下盯着一片云或一层雾时,这些小圆圈会出现在反太阳点周围。不像彩虹,它们是电磁波。从高耸的山峰上可以看到壮丽的景色。

同样值得注意的是五颜六色有时环绕着太阳或月亮。怪圈是由光和悬浮冰晶相互作用形成的。


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