一起創造彩虹!雙重彩虹與光的折射與反射,描繪天空的科學畫布

我是科學教練桑子研。逐工攏是實驗日。

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「看咧,是彩虹!」

落雨過後的天頂,定定會突然出現七色彩虹橋。彼種美,予人忍不住停跤抬頭看,這應該是逐家攏有過的感動。前幾工,我開車佇高速公路的時,嘛拄好遇到一條真迷人的彩虹。

其實,彩虹毋若是一幅靚景爾爾。伊是天頂無數粒的小水滴,共日頭光細膩分色,展現予咱看的一場大型光學實驗秀。

若是你發現彩虹的外口,閣有一條色緻顛倒反、汒汒的彩虹,彼就是大自然送予咱上好的驚喜。今仔日,咱就來解開這个「雙虹」的秘密。

好運的象徵!雙虹的真面目

像相片內底這款兩層的彩虹,咱叫伊雙虹(Double Rainbow)。內底色緻較明顯的是主虹,外口汒汒的彼層叫做副虹(也叫霓)。這兩條毋是干單並排爾爾喔,請逐家斟酌看,主虹佮副虹的色緻順序是完全顛倒反的!主虹是「外口紅、內底藍」,副虹則是「外口藍、內底紅」。這款神奇的現象,關鍵就在於光線佇水滴內底反射的次數。

水滴變做三稜鏡!彩虹形成的科學原理

彩虹看起來雖然像魔法,其實伊的真身是空氣中汒汒的小水滴。每一粒水滴就親像理化實驗課用的三稜鏡。日頭光看起來是白的,其實是按紅到紫、逐種色緻混做伙的。當光線穿過水滴的時,就會發生下跤的過程:

1.折射:日頭光對空氣入去水滴的時,進前的方法會彎曲。這時,紫色光彎較大角,紅色光彎較細角,色緻就開始分開。
2.反射:光線汫到水滴底部的時,會像鏡子按呢跳轉來。
3.閣一次折射:反射回來的光線欲離開水滴的時,會閣彎一次。

經過「兩次折射」加上「一次反射」來到咱目睭的光,就是咱平常看得到的「主虹」。

哪會副虹的色緻是顛倒反的?

那按呢,外口的「副虹」色緻哪會顛倒反,閣看起來較汒?原因在於光線佇水滴內底反射的次數。副虹是光線佇水滴內底「反射兩次」才噴出來的。因為反射兩次,光的路線會倒反過來,所以色緻順序就佮主虹相反。而且每反射一次,光的能量就會減弱一些,所以副虹看起來才會較暗、較淡。

看這个網站的圖解,應該會閣較清楚

另外,主虹佮副虹中央的天空,有時看起來會較烏,這叫做「亞歷山大暗帶」,是光線較難抵達的區域。下次若看見雙虹,記得出神觀察一下這个顏色的差別喔。

家己動手「發明」彩虹!

既然了解原理,咱就家己來做看覓!

找彩虹有一个訣竅:愛「背對日頭」。透早抑是黃昏日頭較低的時候,彩虹會噴得較高、較大虹。若是中晝日頭佇頭殼頂,彩虹會藏佇地跤,就較難看見。這是我進前翕的彩虹,逐家可以參考。

那閣放大來看,光線疊做伙的感覺會閣較明顯。

佇厝裡做彩虹真簡單。選一个好天,背對日頭,提水管開噴霧模式,向家己影子的方向噴水就成功矣!

順利的話,你手跤就出現一條細條的雙虹。家己動手做,觀察色緻的順序,是上讚的科學體驗。

趁這个季節,天青的時陣,做伙去後花園抑是公園造一條「專屬你的彩虹」吧!

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