雨后初霽我們常常會看見天上出現(xiàn)美麗的七色彩虹,那么它是怎樣形成的呢?因為夏天雨后天空中漂浮著很多的水汽和小水滴,當(dāng)太陽光以一定角度穿過云層中及空氣中的小水滴時,將產(chǎn)生比較復(fù)雜的反射與折折射而造成的一種色散現(xiàn)象。

中文名

虹霓

別名

彩虹

多發(fā)季節(jié)

雨季

性質(zhì)

比較復(fù)雜的反射與折折射

記載

《禮記注疏·月令》

屬于

色散

詞語解釋

1.亦作“虹霓”。即螮蝀。為雨后或日出、日沒之際天空中所現(xiàn)的七色圓弧。虹蜺常有內(nèi)外二環(huán),內(nèi)環(huán)稱虹,也稱正虹、雄虹;外環(huán)稱蜺,也稱副虹、雌虹或雌蜺。

戰(zhàn)國 楚 宋玉 《高唐賦》:“仰視山顛,肅何千千,炫燿虹蜺。”

晉 葛洪 《抱樸子·嘉遯》:“思眇眇焉若居乎虹霓之端,意飄飄焉若在乎倒景之流?!?/p>

魯迅 《熱風(fēng)·隨感錄四十二》:“我們?nèi)绻鶕?jù)神話,說從前某某大仙,曾推著獨輪車在虹霓上走,現(xiàn)在要仿他造一條路,那便無所不可了。”

2.舊時以虹蜺色彩艷麗,比喻人的才華藻繪;又以虹蜺為二氣不正之交,象征淫奔、作亂。

宋 范仲淹 《與謝安定屯田書》:“先生胸中之奇,屈盤虹蜺?!?/p>

明 許自昌 《水滸記·冥感》:“乞香茗,我因此賣眼傳情,慕虹霓盟心。”

清 顧炎武 《贈推官咸正》詩:“當(dāng)年 關(guān)中 陷,九野橫虹霓。”

虹霓之因

虹的形成原因

太陽光 太陽 光 看見彩虹的上邊一紅色 太陽光

看見彩虹的下邊一紫色

紫 4 紅 紫 紫 紅 紫 圣 紅 圖4、圖 4-10 虹的光路圖以及形成原因

如右圖,夏日傍晚雨后的天空中常常懸浮有大量的微小水珠,在傍晚差不多水平射向東方的太陽光射到這些微小的水珠內(nèi)經(jīng)過一次反射后,再從水珠內(nèi)折射出來并斜向下方射到人們的眼睛里,光路如圖4中示(一束平行的太陽光沿圖中方向射入空中的一小水滴時,由于折射而進(jìn)入到水滴中且同時發(fā)生色散,然后經(jīng)過一次反射再從水滴射出,由于紅光在水珠中的折射率最小使其出射光線與入射光線成較大夾角,而紫光在水珠中的折射率最大使其折射光線與入射光線成較小夾角,即得到圖中單色光的分布情況);人眼按直線追溯射入眼中的光線射來的方向看到偏折較小的紅光出現(xiàn)在“虹”的最外側(cè),而折射率最大的紫光出現(xiàn)在“虹”的內(nèi)側(cè);而且太陽光經(jīng)過水滴后主要發(fā)生一次反射,故人們將“虹”又稱為主虹。

霓的形成原因

太陽光看見副虹的上邊一紫色

看見劇虹的下邊-紅色 4 紅太陽光3 此太陽光2 紫圖了紅

紫 圖 4-11 霓的光路圖以及形成原因

如右圖,當(dāng)一束太陽光射入一小水滴發(fā)生折射(色散)而在水滴 內(nèi)發(fā)生兩次反射時,其在水珠中的傳播如圖所示,折射率小的紅光的出射光線方向與入射方向成較小夾角,折射率大的紫光的出射方向與入射方向成較大夾角,人眼根據(jù)視覺的直線特性而將觀察到射出水滴后的光線在空中形成外側(cè)成紫色而內(nèi)側(cè)成紅色的彩色分布。由于太陽光經(jīng)過水滴后發(fā)生兩次反射的情況較發(fā)生一次反射的光能量損失很多,因而“霓”的亮度比“虹”的亮度暗得多,故又將其稱作副虹,而且副虹位于主虹之上,副虹下面才是主虹。主虹中顏色的分布為外紅內(nèi)紫,副虹的顏色分布為外紫內(nèi)紅;人們通常觀察到天空中的彩虹主要是主虹而副虹因為太暗一般不容易被人們觀察到。

太陽光在水珠內(nèi)經(jīng)過三次、四次反射也可以形成彩帶而被稱為第三虹、第四虹等,但它們的色彩更暗淡,故一般很難看得到。

彩虹

其實并非出現(xiàn)在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學(xué)現(xiàn)象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變。當(dāng)觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內(nèi)的中央,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像。所以彩虹以內(nèi)的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上

的位置。因此當(dāng)太陽在空中高于

時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚么彩虹很少在中午出現(xiàn)的原因。

彩虹由一端至另一端,橫跨

。以一般的

照相機,需要焦距為

以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下。倘若在飛機上,會看見彩虹會是完整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進(jìn)的方向。

虹霓的形狀和顏色在物理上得到了解釋,但它們還隱藏了人的肉眼看不見的秘密,這就是虹霓的偏振現(xiàn)象。如果用偏振片或尼科耳作為檢偏器觀察虹霓,會發(fā)現(xiàn)當(dāng)檢偏器轉(zhuǎn)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(jīng)計算還可發(fā)現(xiàn)虹霓的偏振度很高,近乎是線偏振光。

虹霓之史

我國早在殷代甲骨文里就有了虹的記載,當(dāng)時把虹字形象地寫成“=”。到了唐代,對虹有了比較科學(xué)的解釋。唐初孔穎達(dá)(

)在《禮記注疏·月令》中寫道:“若云薄漏日,日照雨漏則虹生?!边@里已粗略地揭示了虹的成因。在歐洲,英國科學(xué)家羅吉爾·培根(

)最早指出虹霓是由太陽光照射空中的雨滴,發(fā)生反射和折射現(xiàn)象而形成的。笛卡爾在

年發(fā)現(xiàn)水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進(jìn)行實驗,得出水對光的折射指數(shù),用數(shù)學(xué)證明彩虹的主虹是水點內(nèi)的反射造成,而副虹則是兩次反射造成。他準(zhǔn)確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色。后來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之后,關(guān)于彩虹的形成的光學(xué)原理全部被發(fā)現(xiàn)。

(此處關(guān)于虹霓發(fā)現(xiàn)的說法很多,本人不才,未能弄清,“虹霓小史”部分僅供參考)

虹霓之文

1、也作“虹蜺”。

2、即螮蝀。為雨后或日出、日沒之際天空中所現(xiàn)的七色圓弧。虹霓常有內(nèi)外二環(huán),內(nèi)環(huán)稱虹,也稱正虹、雄虹。外環(huán)稱霓,也稱副虹、雌虹。

3、舊時以虹霓色彩艷麗,比喻人的澡繪,又以虹霓二氣不正之交,象征浮夸、作亂。

4、虹,螮蝀也,狀似蟲?!墩f文》 。

5、虹雙出,色鮮盛者為雄,雄曰虹。暗者為雌,雌曰霓。——《爾雅·釋天》疏。

6、形聲。從蟲,工聲。甲骨文“虹”與杠梁、古玉璜之形相似。本義:雨后天空出現(xiàn)的弧形彩暈。主虹稱虹,副虹稱霓。

7、虹霓,雄曰虹,雌曰霓(見《漢書·天文志》顏師古引三國如淳說)

8、虹霓也,云霧也,風(fēng)雨也,四時也,此積氣之成乎天者也。――《列子·天瑞》

9、

競渡歌

(節(jié)錄) (唐)

張建封

五月五日天晴明,楊花繞江啼曉鷹;

使君未出郡齋外,江上早聞齊和聲;

使君出時皆有準(zhǔn),馬前已被紅旗引;

兩岸羅衣?lián)浔窍悖y釵照日如霜刃;

鼓聲三下紅旗開,兩龍躍出浮水來;

棹影斡波飛萬劍,鼓聲劈浪鳴千雷;

鼓聲漸急標(biāo)將近,兩龍望標(biāo)目如瞬;

坡上人呼霹靂驚,竿頭彩掛

虹霓

暈;

前船搶水已得標(biāo),后船失勢空揮撓。

10、

致橡樹

舒婷

我如果愛你——絕不像攀援的凌霄花,借你的高枝炫耀自己;

我如果愛你——絕不學(xué)癡情的鳥兒,為綠蔭重復(fù)單調(diào)的歌曲;

也不止像泉源,常年送來清涼的慰藉;

也不止像險峰,增加你的高度,襯托你的威儀。

甚至日光,甚至春雨。

不,這些都還不夠!

我必須是你近旁的一株木棉,作為樹的形象和你站在一起。

根,緊握在地下;葉,相觸在云里。

每一陣風(fēng)過,我們都互相致意,但沒有人,聽懂我們的言語。

你有你的銅枝鐵干,像刀,像劍,也像戟;

我有我紅碩的花朵,像沉重的嘆息,又像英勇的火炬。

我們分擔(dān)寒潮、風(fēng)雷、霹靂;

我們共享霧靄、流嵐、虹霓。

仿佛永遠(yuǎn)分離,卻又終身相依。

這才是偉大的愛情,堅貞就在這里:

愛——不僅愛你偉岸的身軀,也愛你堅持的位置,腳下的土地

。

虹霓與宗教

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《圣經(jīng)·創(chuàng)世記》9:13里,上帝在大洪水過后,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。

在希臘神話中,彩虹是由信使Iris所鋪設(shè)連接天地的道路。

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。