彩虹是氣象學中的壹種光學現象。當太陽光打在半空中的雨滴上時，光線發生折射和反射，在天空中形成拱形的彩色光譜。彩虹的五顏六色從外到內依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
彩虹是壹種自然現象，是太陽光照射到空氣中的水滴時，光線發生反射和折射而產生的。
彩虹[自然現象]
原因
彩虹形成的光學原理圖譜
彩虹是太陽光照射在空氣中的小圓形水滴上發生散射和反射而形成的。當太陽光進入水滴時，會同時以不同的角度入射，並在水滴中以不同的角度反射。其中40到42度的反射最強，產生了我們看到的彩虹。當這種反射發生時，陽光進入水滴，折射壹次，然後在水滴背面反射，最後離開水滴時再次折射。因為水對光有色散作用，不同波長的光折射率不同，藍光的折射角大於紅光。因為光在水滴中被反射，觀察者看到的光譜是顛倒的，紅光在頂部，其他顏色在底部。
事實上，只要空氣中有水滴，並且太陽以低角度照射在觀測者身後，就可能出現可觀測到的彩虹現象。彩虹通常出現在下午，雨過天晴的時候。此時的空氣灰塵少了，充滿了水滴，天空的壹邊因為還有雨雲而漆黑壹片。然而，觀察者可以看到陽光，而沒有頭上或身後的雲的覆蓋，因此彩虹更容易被看到。另壹個經常看到彩虹的地方是瀑布附近。天氣晴朗時，可以背對太陽向空中噴水或水霧，也可以人工制造彩虹。
彩虹[自然現象]
出現位置
彩虹實際上並不出現在半空中的特定位置。它是觀察者看到的壹種光學現象，彩虹看上去的位置會隨著觀察者而變化。當觀察者看到彩虹時，它的位置壹定是在太陽的反方向。彩虹拱形內部的中心實際上是水滴反射的太陽的放大圖像。所以彩虹裏面的天空比彩虹外面的天空更亮。彩虹拱的中心正好是觀察者頭部陰影的方向，彩虹本身在觀察者頭部陰影和眼睛之間的連線上方40到42度。因此，當太陽在天空中高於42度時，彩虹的位置就會在地平線以下，看不見。這也是中午很少出現彩虹的原因。
彩虹[自然現象]
形狀
彩虹從壹端延伸到另壹端。用壹般的35mm相機，妳需要壹個焦距在19mm以下的廣角鏡頭，才能用單幀拍下整個彩虹。如果妳在飛機上，妳會看到彩虹是圓形的而不是拱形的，圓形彩虹的中心就是飛機的方向。
晚霞是壹種罕見的現象，可能出現在月光強烈的夜晚。由於人的視覺在夜間弱光下很難分辨顏色，所以夜虹看起來好像全是白色的。
彩虹[自然現象]
顏色
空氣中水滴的大小決定了彩虹的鮮艷顏色和寬度。當空氣中的水滴較大時，彩虹明亮而狹窄；相反，如果水滴小，彩虹就會又輕又寬。我們對著太陽看不到彩虹，只有對著太陽才能看到彩虹，所以早上的彩虹出現在西邊，晚上的彩虹總是出現在東邊。但是我們看不到。我們只能用飛機從天上往下看才能看到它。彩虹的出現與當時的天氣變化有關。壹般我們可以從天空中彩虹出現的位置推斷出當時是晴天還是雨天。東邊有彩虹的時候，局部不容易下雨，但是西邊有彩虹的時候，局部就很有可能下雨。
彩虹的可見度取決於空氣中水滴的大小。水滴越大，彩虹越亮，水滴越小，彩虹越不明顯。壹般冬天氣溫低，空氣中不易有小水滴，陣雨機會少，所以冬天壹般不會出現彩虹。
月光形成的罕見彩虹
這張罕見的幽靈照片展示了夜晚的彩色彩虹。這道彩虹是由月光產生的，是由照相機在北約克郡拍攝的。
2009年6月6日，165438+10月6日，這張罕見的幽靈圖片顯示了壹條完整的月亮彩虹，橫跨北約克郡的整個裏士滿鄉村。我們知道，當陽光被雨滴反射時，就會出現彩虹。然而，在這種情況下，太陽已經落山了。相反，這個令人印象深刻的弧線是由壹個特殊的明亮的月亮創造的。
攝影師克裏斯
沃克捕捉到了這壹瞬間並拍了下來。那是周日晚上7點左右，他正駕車穿過壹場暴風雨。
他說:“當我開車回家時，我發現天空中有奇怪的東西。月亮快要變成滿月的時候，就在我的身後，而這個時候，刮起了大風，雨水瞬間從雲層傾瀉到地平線。月亮如此明亮，很明顯天空中的物體是壹道彩虹，此時被月光照亮。”“因為月光比太陽光弱幾千倍，所以這種月光彩虹也比太陽彩虹弱很多，只有在月亮接近滿月的時候才能看到。雖然月亮彩虹對人來說是白色的，但當妳使用相機的長曝光時，妳可以捕捉到它的顏色。”
在這種情況下，沃克先生只需要在他的Lumix數碼相機上使用30秒的曝光時間，就可以揭示月光彩虹的所有顏色。沃克先生說:“月光太亮了，我肉眼看不到月光彩虹中的紅色。”
這種月光彩虹總是出現在天空的相反部分，與月亮相對，只有在月亮接近滿月時最容易看到。他們壹般出現的比較少，因為月光彩虹的出現需要很多條件的輔助。月亮在天空中的角度壹定小於42度，天空壹定很暗。而且壹定是在月亮對面的天空下雨。而且，月亮彩虹更容易出現在瀑布旁邊。這種現象不應與月暈混淆。月亮的光環出現在月亮周圍，看起來像壹個環。這些月環是月光穿過高層大氣時，懸掛在高層大氣中的晶體發生折射而形成的。
彩虹[自然現象]
雙彩虹
雙彩虹:外環是霓虹，內環是彩虹圖集。
很多時候，兩條彩虹會同時出現，在普通彩虹之外會出現壹條同心但更暗的二次彩虹(也稱霓虹)。二次彩虹是由陽光在水滴中的兩次反射形成的。當陽光穿過水滴時，會被折射、反射，然後再折射。我們常見的彩虹(主彩虹)是光線在水滴中反射後形成的。如果光線在水滴中反射兩次，就會產生第二道彩虹(霓虹)。霓虹的色彩排列與主虹相反。因為每次反射都會損失壹些光能，所以霓虹燈的亮度也很弱。兩次反射最強的反射角出現在50°到53°，所以次彩虹的位置在主彩虹之外。因為有兩次反射，所以輔助彩虹的顏色順序與主彩虹相反，外側為藍色，內側為紅色。實際上，輔虹必須跟隨主虹，但有時由於光強較低，肉眼是看不到的。蘇格蘭上空的雙彩虹1307年，歐洲有人提出，彩虹是水滴對太陽光的折射和反射造成的。笛卡爾在1637發現水滴的大小不影響光的折射。他通過向玻璃球中註入水進行實驗，得出了水對光的折射率。他從數學上證明了彩虹的主虹是在水點反射造成的，而輔虹是兩次反射造成的。他精確地計算了彩虹的角度，但未能解釋它多彩的顏色。後來牛頓用玻璃菱面體把太陽光散射成彩色後，發現了關於彩虹形成的所有光學原理。
彩虹[自然現象]
彎曲原理
原因壹:光的波長決定了光的彎曲程度。
彩虹是壹種光學現象圖冊。
事實上，如果條件合適，妳可以看到整圈的圓形彩虹。太陽光發射到空氣中的水滴經過折射→反射→折射，然後發射到我們的眼睛，就形成了彩虹。不同顏色的太陽光束經過上述過程形成的彩虹光束與原光束的偏轉角約為180-42=138度。也就是說，如果太陽光與地面水平，觀看彩虹的仰角約為42度。
想象妳在東方看彩虹，太陽在妳身後的西方落下。白色的陽光(彩虹中所有顏色的組合)穿過大氣層，向東穿過妳的頭頂，與暴風雨中落下的水滴相遇。當光束接觸到水滴時，有兩種可能:壹是光線可能直接穿透它，或者更有趣的是，它可能接觸到水滴的前緣，在進入時使水滴內部彎曲，然後從水滴後端反射回來，再從水滴前端離開，折射到我們這裏。這是形成彩虹的光。
光通過水滴時的彎曲程度取決於光的波長(即顏色)——紅光的彎曲程度最大，其次是橙光和黃光，以此類推，紫光的彎曲程度最小。1每種顏色都有自己特定的彎曲角度。陽光中的紅光折射角為42度，藍光折射角只有40度，所以每種顏色在天空中出現的位置不同。
如果用壹條假想的線把後腦勺和太陽連起來，那麽和這條線成42度角的地方就是紅色所在的地方。這些不同的位置勾勒出壹條弧線。由於藍色和假想線之間的角度只有40度，彩虹上的藍色弧線總是在紅色的下面。
彩虹之所以呈弧形，當然與其形成密不可分，也與地球的形狀有很大關系。由於地球表面呈弧形，被厚厚的大氣層覆蓋，雨後空氣中的含水量比平時高。當陽光照射到空氣中時，小水滴會發生折射。同時，由於地球表面的大氣是彎曲的，太陽光在表面折射形成了我們看到的弧形彩虹！
原因二:和地球的形狀有很大關系。
由於地球表面是壹個曲面，被厚厚的大氣層覆蓋，雨後空氣中的含水量比平時高，陽光照射到空氣中變成小水滴時發生折射。同時，由於地球表面的大氣是曲面，太陽光在表面折射，形成了我們看到的弧形彩虹！
彩虹[自然現象]
神話宗教
神話
彩虹因其美麗和不可理解的現象而在神話中占有壹席之地。伽利略關於光的特性的專著只能解釋彩虹現象。
在中國神話中，女媧試圖用五色石來彌補天空，而彩虹就是五色石發出的彩色光。
在希臘神話中，彩虹(Iris)是溝通天地的使者。
在愛爾蘭神話中，富有的小妖精把財寶放在彩虹的盡頭。
在印度神話中，彩虹是因陀羅(也譯為因陀羅)的弓，名為因陀羅(Indradhanush)..
在北歐神話中，彩虹橋(Bifr？St)連接神的領域“Asgard”(Asg？Rd)和人類居住地“中土”(Midg？rd)。
在臺灣省的太魯閣人中，彩虹的盡頭是祖先靈魂的所在地。
宗教
在猶太教和基督教經典的希伯來語部分，《創世紀》記載上帝讓諾亞建造方舟毀滅世界。之後，他用彩虹與挪亞和他的後裔立約，再也不發大洪水毀滅世界。這就是用歷史信息解釋地球上彩虹現象的意義。
2.藍天白雲
雲是地球上巨大水循環的有形結果。太陽照射在地球表面，水蒸發形成水蒸氣。壹旦水蒸氣過飽和，水分子就會聚集在空氣中的塵埃(凝結核)周圍，產生的水滴或冰晶會向各個方向散射太陽光，從而產生雲的外觀。因為雲反射和散射所有波段的電磁波，所以它們的顏色是灰色的，當它們很薄時是白色的，但當它們變得太厚或太密集以至於陽光無法穿過時，它們看起來可能是灰色或黑色的。
地球以外的行星上也有雲，但水不壹定是其他行星上雲的主要成分，比如金星的硫酸雲。
創世紀分析編輯器
地面的水吸熱變成蒸汽，上升到天上蒸汽層的上層。由於蒸汽層上層溫度較低，蒸汽體積減小，比重增大，蒸汽減少。由於蒸汽層以下溫度較高，在下降過程中吸熱，遇冷又上升，再下降，於是氣體分子逐漸收縮，最後集中在蒸汽層底部。底部形成低溫區，水汽集中在低溫區，形成雲。
3.太陽
太陽是壹顆巨大而熾熱的氣體行星。知道太陽和地球之間的距離，然後
太陽圓形表面的視角直徑是從地球上測量的，從簡單的三角形關系可以求出太陽的半徑為696000公裏，是地球半徑的109倍。由此可以算出太陽的體積是地球的654.38+0.3萬倍。
根據開普勒行星運動第三定律，天文學家還可以計算出太陽的質量為1.989× 10 30 kg，是地球的33萬倍。並集中了太陽系99.86%的質量。然而，即使是這樣的龐然大物，在浩瀚的宇宙中，也只是壹顆中等質量的普通恒星。
從太陽的體積和質量可以計算出太陽的平均密度是1.409 g/cm？，約為地球平均密度的0.26倍。太陽表面重力加速度等於2.7398？10 cm/s，約為地球表面重力加速度的28倍。太陽表面的逃逸速度約為617.7km/s，任何中性粒子的速度都必須大於這個值，才能逃離太陽的引力，跑向太空。
4.日暈
日暈是壹種大氣光學現象，是太陽光穿過卷層雲時冰晶發生折射或反射而形成的。當光線進入卷層雲中的冰晶時，經過兩次折射，分散成不同方向的各種顏色的光。有卷層雲的時候，天空中漂浮著無數的冰晶。太陽周圍同壹圈的冰晶可以把同色的光折射到人的眼睛裏，形成內紅外紫的光暈。當天空中出現由冰晶組成的卷層雲時，太陽周圍常出現壹個或多個以太陽為中心的內紅外紫的彩色光暈，有時還會出現許多彩色或白色的光點和光弧。這些光暈、光點和光弧統稱為光暈。