彩虹是怎样形成的？为什么要与太阳同侧才能看见彩虹？

彩虹是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七

彩的光谱。彩虹的七彩颜色究竟是哪七种有不同的说法，中国最普遍的说法是（从外至内）：红、橙、黄、

绿、青、蓝、紫。西方的说法是：红、橙、黄、绿、蓝、靛 (Indigo)、紫，源于科学家牛顿分解七原色后取

的名字。

其实只要有空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象。

彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空的一边因为仍有雨云而较暗。

而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方

是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以人工制造彩虹。

晚虹是一种罕见的现象，在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜

色，故此晚虹看起来好像是全白色。

原理

造成彩虹的光学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。

双重彩虹，上方为霓，下方为虹很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗

的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°，所以副

虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实一

定跟随主虹存在，只是因为它的光线强度较低，所以有时不被肉眼察觉而已（参看)。

彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随

著观察者而改变。当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央，其实是被

水滴反射，放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，刚好是观察

者头部影子的方向，虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高

于42度时，彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。

彩虹由一端至另一端，横跨84°。以一般的35mm照相机，需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格

把整条彩虹拍下。倘若在飞机上，会看见彩虹会是完整的圆形而不是拱形，而圆形彩虹的正中心则是飞机行进

的方向。

1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会

影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的

反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。

后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。

双彩虹是很罕见的景象，它的形成和普通彩虹有什么区别？

所谓有太阳就是有彩虹现象是相对而言的~~

彩虹是雨水反射太阳光所出现的自然想象~~

所以相对彩虹而言，只要阳光一定角度照射到正在飘落的雨滴上，就会产生彩虹一样的光反[折]射现象。

但是相对人而言，视角是固定的，也就是只能满足一定的条件，在地面上的人才能看到彩虹。

所以说，只要是白天下雨，都会出现彩虹现象，只不过地面上的人不一定能够看到罢了~~~

至于晚上……只要有光源照射到飘落的雨滴上，也会出现彩虹现象~~只不过~地面上的人一般是看不到的……

不知道这个回答你满意不~~~

其实，彩虹是由于光线的折射、反射及色散现象造成的一种独特的现象。光是一种电磁波，其颜色由光波的频率决定。光线射入不同的介质，会发生反射和折射现象。雨过天晴之后，空气中还悬浮着大量的小水滴。

阳光射入圆形水滴，经水滴的外壁折射到达水滴内，经过水滴内壁反射，从另一边折射后再次进入空气。因为构成白光的各种单色光折射率有所不同，原本的平行光会出现分光和色散现象。紫光波长最短，其折射率最大，红光波长最长，折射率最小，其余各色光则介乎二者之间。这样，光线经过小水滴后就被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等一系列排列有序的单色光，这就是彩虹现象。

比较令人好奇的是，在主彩虹外面有一道较模糊的彩虹，平时看不到，但昨天很清晰，那也是彩虹吗？其实它应该被称为副虹，它的形成原因是一些入射光被反射了两次。副虹的颜色排列次序跟右侧主虹是相反的，其实只要出现彩虹，副虹一直都存在，只是由于色彩较淡，所以人们有时候没有注意到它的存在。以后，再出现彩虹，你可以验证一下。

彩虹就是太阳光被小水滴色散后形成的美丽景象。相比于雨后的彩虹，火彩虹则罕见得多。它一般发生在太阳位于高角度位置，其光线穿过高海拔带有较多冰晶的卷云层形成的情况下。卷云层中的冰晶正如三棱镜一样，折射太阳光使不同颜色的光波分离开来形成绚丽的彩带。由于太阳光线射入空气中冰晶体的角度必须维持在某一特定值范围内，才会产生出这种特殊的彩虹效果，所以火彩虹非常罕见。

鹏仔微信 15129739599 鹏仔QQ344225443 鹏仔前端 pjxi.com 共享博客 sharedbk.com