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彩虹的原理是光的什么现象？

zhao_admin2023-11-02 13:06:11科学课件1

彩虹的原理是光的什么现象？

彩虹的原理是光的折射现象，光线通过大气时要穿过大气中的小水滴，穿过时会发生折射，于是就出现了彩虹。

彩虹的出现是光的什么原理？

　　彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴，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，总共经过一次反射两次折射。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，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比红光大。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。因此，彩虹和霓虹的高度不一样，颜色的层递顺序也正好反过来。彩虹意旨光线经过两次折射一次反射，霓虹则是光线经过两次折射两次反射。　　“霓”是与“虹”相对应的一种自然现象。虹是下雨天以及在雨后天晴之际，阳光穿透还残余在空气中的水珠而发生折射，散射出七彩的光芒。彩虹形状多为弧形，出现在和太阳相对着的方向，从外（半径大的）弧至内弧的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。霓也叫“副虹”，形成与彩虹原理大致相同，只是光线在水珠中的反射多了一次，彩带排列的顺序和彩虹相反，红在内，紫在外。而彩虹和霓主要也是因为折射和反射的次数上之差别，导致色彩的排列刚好相反。

三棱柱怎么折射出彩虹？

让阳光从三棱镜的一个侧面射入三棱镜，入射角在45°左右。

取一光屏最好是黑颜色的，竖直立在桌子上方。

调节光从三棱镜的一个侧面射入角度和屏的高度，知道屏上出现彩虹为止。

简单的三棱镜制作：

制作材料：长10厘米宽4厘米透明玻璃片3块，边长为4厘米的等边三角形玻璃片2块。玻璃胶、清水。

制作步骤：把3块长方玻璃片和1块等边三角形玻璃片用玻璃胶粘成一个三棱柱容器，注意要粘牢且要密封，待干透后，再在此容器中注满清水，另1 块等边三角形玻璃片用玻璃胶密封盖上待干。即可得到一个简易三棱镜。

制作材料：易拉罐1只，水、玻璃胶水。

制作步骤：把易拉罐剪开折成一个三棱柱容器，并用玻璃胶做容器的密封处理，在容器中加入清水，再用透明胶带在开口处稍作密封处理。把容器竖直放入冰箱中，结冰后取出。放在热水中稍浸一会儿，打开封口，取出冰块。你将得到一个“冰块三棱镜 ”。易拉罐容器可以反复使用制作冰块。

光经过三棱镜发生色散（七色彩虹）的原因：

一束白光通过三棱镜,由于光的折射和波长的不同,被分散成七种不同色彩的光线.这种现象叫作光的色散。光学原理是，偏转光线，平行光线经过三棱镜后向基底方向偏转，从而引起物方影像向三棱镜的顶端偏移。由于白光是各色光的复色光，而各色光在棱镜中的折射率不同,红光的折射率最小所以偏转最小，而紫光的折射率最大所以偏转最大。从而发生了色散。

彩虹原理？

这是因为雷雨或者阵雨过后，空气中浮悬着许多小水珠。这些小水珠在太阳光的照射下，产生了折射和内反射。而太阳的可见光有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色的波长都不一样，当它们照射到空中这些小水珠上时，被分解成七色光而形成彩虹。

彩虹的气原理？

彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴，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，总共经过一次反射两次折射。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，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比红光大。

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。因此，彩虹和霓虹的高度不一样，颜色的层递顺序也正好反过来。彩虹意旨光线经过两次折射一次反射，霓虹则是光线经过两次折射两次反射。

彩虹的化学原理？

彩虹的形成原理：

1、彩虹是太阳光穿透雨的颗粒时形成的；

2、原本光是笔直行进的，但它也具有一旦进入水中就会折射的性质；

3、因此太阳光在通过雨的颗粒时就会折射。此时，由于光折射的角度因颜色而各异，所以七种颜色会以各自不同的角度折射。彩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时，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，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

微笑彩虹的原理？

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。

光折射出去的角是直角吗？

不是直角。

反射角的大小和入射角的大小相等，如果是直角，那么入射角也是直角，光垂直照射。反射角指的是反射光线与法线(过入射点并与媒质分界面垂直的直线)间的夹角。

在发生反射时,反射角总是处于入射光线与法线所确定的平面内,大小与入射角相等。(反射角等于入射角)

为什么太阳可以折射出七色彩虹？

这是大气分子对太阳光的散射造成的。

我们人类的眼睛对太阳光谱中的可见光部分敏感（波长范围是380～760nm）, 因此我们肉眼看到的事物都来自太阳的

可见光部分

（各种方式，如折射、散射、衍射等）。对于太阳来说，大部分辐射能量就集中在可见光部分。

恐怕大部分人会认为，太阳发出的可见光是“白光”，实际上粗略的来讲，这种“白光”是由七种颜色的光混合而成，从长波到短波分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色。当这种

混合出来的白光

通过不同传输介质时，在两种介质的交界处，不同种颜色的光便可能彼此分开，这是由于介质对不同成份颜色的光的折射率不一样，引起不同颜色光的偏折角度不同，因而导致各色光彼此分开（传播方向不一致），呈现出彩虹色。太阳光的七色成分最早是由英国科学家牛顿通过三棱镜实验发现的。

光实质上是一种电磁波，具有波动性，除了会发生折射产生不同颜色的色散外，微小的粒子会对光产生

散射效应（

就是本来沿着某一方向传播的光束，遇到粒子后，在粒子的作用下，方向改为传向四面八方，被“散射”的哪哪都是，同时也意味着能量被分散

）。

太阳光射向地球，必须要先经过地球厚厚的大气层，此时空气分子就会对太阳光产生

散射。

空气分子直径（~4x10^(-10)m）远小于光的波长，只有1/1000左右。在这种散射介质远小于散射波长条件下产生的散射效应，科学上称为瑞利散射（Rayleigh scattering）：

如上图的公式所展示，散射强度与波长的四次方成反比，

这意味着波长越短的光，越容易被散射，也就是说蓝色可见光比红色可见光更容易被散射。

于是当可见光与空气分子相遇后，蓝光被散射的更多，它们奔向四面八方，并传到我们的眼中，我们就看到天空是蓝色的。其它颜色（波长更长）的光更不容易被散射，继续保持原来的传播方向，而不分散，我们便感受不到其他颜色。

但到了日落时分就不一样了，阳光要穿过更厚的大气层，太阳光的蓝色成分在到达人眼之前，就早已被厚厚的大气散射没了，但偏红颜色的光更不容易被散射，因为波长更长的光具有更强的穿透力，因此它们很容易穿过厚厚的大气层，并很少被空气分子影响。我们便看到了红彤彤的日落和美丽的晚霞。

当空气中存在大量较大悬浮颗粒且尺寸与可见光的波长相当时（如尘埃粒子、污染物颗粒、雾霾等），发生的散射称为米氏散射（Mie scattering），此时散射强度与颜色（波长）无关，各波长的光都大致均等地被散射，最后的结果是没有单独的颜色出现，依然是白色。

当空气中的颗粒尺寸是可见光的10～100倍时，产生的效应称为几何散射（Geometric scattering ）, 例如云中的小水滴，散射强度同样是与颜色无关的均匀散射，因而我们看到云都是白色的。但云层较厚时，如积雨云的云底通常比较黑，甚至有点可怕，这是因为云层太厚，在到达云底之前已经被云中的颗粒散射和吸收殆尽了，光线到不了云底，因而呈现墨黑色。