北京连续四天出现彩虹,可没下雨啊!

作者:蝌蚪君来源:蝌蚪五线谱发布时间:2020-09-11

快看,有人踏着七彩祥云来找你啦! 

本文由中国疾病预防控制中心营养与健康所助理研究员刘阳进行科学性把关

前些日子,连着三四天,北京的天空变幻莫测了起来,不但有难得一遇的彩虹高悬空中,还有各式各样绚丽多彩的火烧云。这么美的天,连蝌蚪君都忍不住要感慨!真美啊!

北京日报 宋佳音

图片来源:北京日报 宋佳音摄

说到彩虹,人们的意识里常把它跟雨后联系在一起,也有人认为只有雨后才能出现彩虹。

北京那几天,可没下雨啊!那彩虹是打哪来的?

“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”提起彩虹,蝌蚪君就想起了小时候背的诗句,那时就在琢磨,要是能抓住彩虹,绝对让它天天在空中挂着。 

直到蝌蚪君上了中学,才实现了小时的愿想,在物理课上学习了光的色散实验,制作了小彩虹。让一束白光穿过一个棱镜,然后在白色光屏上形成彩色光带,就是书里的“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”七种颜色。

折射_副本

图片来源:pixabay

但是空气中又没有三棱镜,彩虹是怎么形成呢?

这是由于,空气中飘浮着大量的小水滴。当太阳光照射到这些小水滴上,一个个的小水滴就像棱镜似的把白光分解成七种单色光,对阳光起分光色散作用。

阳光是如何在小水滴中产生分光色散现象的?

阳光射入小水滴,从空气进入水中,会发生一次折射,由于构成白光的各种单色光的折射率不同,紫光波长最短,其折射率最大,红光波长较长,其折射率最小,其余颜色的光则在这之间。所以,光线在小水滴内产生分光现象,各色光同时在小水滴继续传播,遇到水滴的另一界面时被反射回来,重新经过小水滴内部,出来时再一次发生折射回到空气中。这样,阳光在小水滴中进行了两次折射和一次全反射就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。当空气中的小水滴数量很多时,阳光通过这些小水滴,经过反射和折射作用,射出来的光集中在一起,天空中美丽的彩虹就形成了。

平时,我们看到的多数是一条彩虹,有时在彩虹的外边还能看到一条颜色顺序与这条彩虹恰好相反,且较暗一些的另一条虹,这条叫副虹。主虹是内紫外红,副虹是内红外紫,副虹又叫霓。它是阳光在小雨滴中经过两次反射和两次折射而形成的,即折射——全反射——全反射——折射而形成的。

玉渊潭公园

玉渊潭公园出现的副虹 图片来源:北京日报

不管天气如何,只要小水滴符合条件,就能发生彩虹,这也就是为什么彩虹总是爱出现在雨后的原因了。即使是在阳光明媚的日子里,喷泉或瀑布的周围也会出现彩虹;在夏天,街上奔跑的洒水车的后面,有时也会出现一段彩虹;吹的泡泡在空中也可形成彩虹。

bubble-3026504_1280

图片来源:pixabay

还有哪些难得一见的彩虹?

红彩虹常在日出或日落时可见,那时地球大气层的厚度将蓝色光过滤掉,留下更多的是经小水滴反射或折射过的红色或橙色光。这样一来彩虹的边际就红得愈发厉害了。

火彩虹其实并不是彩虹,与火也没任何联系。“环地平弧”才是这种精美的光学效应的真正名称。

火彩虹

火彩虹 图片来源:中国气象数据网

比起彩虹,雾虹十分罕见,因为这种现象必须在特定条件都齐全的情况下才出现。一方面,光源必须在观测者的后方且低于地平线。同时,观测者后方的雾必须很薄,这样阳光才能照耀到前方更厚的雾。雾虹没有颜色,显示为白色,有时被称为“白色的彩虹”

雾虹

雾虹 图片来源:中国新闻网

月虹,和幻月一样,相当于是月亮制造的彩虹。月虹同样很难观测到,这是由于它的产生需要经过一场暴风雨,并且,在理想情况下,还需一轮明亮的、没被云朵锁住的满月。

科学探索 来源:腾讯科3

月虹 图片来源:腾讯科技

看到头顶的七彩祥云,是不是想起了那句经典的台词“我的意中人是个盖世英雄,有一天,他会踩着七彩祥云来娶我。” 今天蝌蚪君踏着七彩祥云来找你了,快来接住!收走属于你的小幸运!biubiu


参考文献:

1、 《现代物理知识》,2004年03期,康良溪。


扫码加蝌蚪五线谱微信