虹霓

虹霓

夏季雨後,在對著太陽那邊的天空,常會出現彩色圓弧,伴有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。這種圓弧常出現兩個,其中紅色在外、紫色在內顏色鮮艷的叫“虹”,另一個紫色在外、紅色在內顏色較淡的叫“霓”,人們稱這種美麗的自然現象為虹霓。

歷史 

雙虹的形成

中國早在殷代甲骨文里就有了虹的記載,當時把虹字形象地寫成“=”。到了唐,對虹有了比較科學的解釋。唐初孔穎達(574一648)在《禮記註疏·月令》中寫道:“若雲薄漏日,日照雨漏則虹生。”這裡已粗略地揭示了虹的成因。
在歐洲,英國科學家羅吉爾·培根(1214~1292)最早指出虹霓是由太陽光照射空中的雨滴,發生反射折射現象而形成的。
牛頓(1642~1727)根據他發現的光的色散現象,首先解釋了虹霓美麗色彩的成因。

成因

虹霓虹霓
雨後,空中懸浮著一些小水滴,太陽光以一定的角度射入水滴並在水滴內發生折射反射,然後再從水滴中射出,進入眼睛,我們就看到了虹霓。由於水滴對波長不同的各單色光的折射率不同,於是太陽光在水滴中折射時,發生色散現象。紫光偏折最厲害,紅光偏折最小,其他顏色的光夾在這兩者之間。色散後的各單色光在水滴內表面上反射,再從水滴折射到空氣中,就形成了彩色條帶。虹霓的美麗色彩可以說是太陽可見光譜的自然體現 。

虹的成因

虹:太陽光從水滴的頂部射入,經兩次折射和一次反射後射出,發散成七彩的各色光,其中紅光偏向角最小,紫光最大。紅光的仰角約42°。在外側;紫光的仰角約40°。

霓的成因

虹霓成因虹霓成因
霓:在虹的外圍;但光度較弱,與虹成因相似,不同處在於太陽光是從水滴的底部射入,而虹是從水滴的頂部射入。太陽光從水滴的底部射入,經兩次折射和兩次反射後射出,發散成各色光。紅內紫外,恰好與虹的顏色排列相反。

偏振現象

如果用偏振片尼科耳作為檢偏器觀察虹霓,會發現當檢偏器轉到一定的方向時,虹霓的一部分便隱去了,這證明虹霓是部分偏振光,經計算還可發現虹霓的偏振度很高,近乎是線偏振光。

與宗教文化

彩虹升起的地方在中國神話中,女媧煉五色石補天,終止了一場從天的缺口降下來的大洪水。

在《聖經•創世記》9:13里,上帝在大洪水過後,以彩虹跟諾亞及其子孫立約,再也不降如此大的洪水來毀滅世界了。

希臘神話中,彩虹是由信使Iris所鋪設連線天地的道路。

在愛爾蘭神話中,彩虹升起的地方是藏有黃金等寶藏的地方。

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