關于彩虹你不知道的20件事

秋菊　玉琳

在飛機上拍到的彩虹

在佛羅里達州上空出現(xiàn)的彩虹云

1.為什么有那么多關于彩虹的歌？也許是因為這一美麗而短暫的神秘氣象現(xiàn)象激發(fā)了我們內心的浪漫，也許是因為沒有人看到相同的彩虹。

2.想象一條來自太陽的假想線，在你身后的某個地方，連接你的后腦勺、眼睛和太陽，并向你的面前延伸，那么與這條線呈40～42度夾角的地方，通常就是彩虹所在的位置。你看到的任何彩虹都會圍繞著這個軸。

3.事實上，如果你有豐富的看彩虹經歷就會發(fā)現(xiàn)，越是靠近紅色光波部分的彩虹，色彩越是明顯，反之，越是靠近藍紫色部分，色彩越是黯淡。所以，我們一般用紅色光波42度左右的夾角，來找彩虹的位置。

4.由于不同顏色光的波長都不相同，所以彩虹實際就是可見光的色散，介質就是雨后天空中的水滴。當陽光（包括所有波長的可見光，一起顯示為白光）在水滴中穿過時，就會產生彩虹。

5.一部分光被水滴的外表面反射，但其余的光線則隨水滴傾斜。因為水的密度比空氣大，所以會發(fā)生折射。當光進入液滴時，它的傳播速度會變慢并改變方向。（想想如果你在高速公路上超速行駛，而瀝青路面突然變成有泥漿的土路，會發(fā)生什么。）

6.一旦進入水滴內部，光線就會被水滴背面的內表面反射回來，然后再次折射，當光線從水里出來并回到空氣中時，就會發(fā)生彎曲。因為液滴是球形的，它的表面是不平行的，所以這些發(fā)出的白光會分散成多種顏色。簡明來說彩虹就是陽光在小水滴中發(fā)生“折射一反射一折射”后，投射到你眼中的彩色光波的集合體。

7.就像牛頓用三棱鏡分解出了七色光一樣，陽光以一定角度射入懸浮在空氣中的水滴時，也會被分解出不同顏色的光波，而這些光波在水中的折射率不同，紅光偏折最小、紫光最大，所以高處水滴提供紅光，低處水滴提供藍紫光，最終我們看到就是紅色在最外圈、藍紫色在最里面的色彩斑斕的彩虹。顏色分別是赤、橙、黃、綠、藍、靛、紫。

8.但是，如果光在水滴中多反射了一次，也就是“折射-反射-反射-折射”，那么彩色光波的排序就會恰好反了過來，這就是“雙彩虹”中的霓了。由于在各個界面往返太多次，光線的能量有損失，所以我們看到的霓的亮度比虹要小很多。

9.彩虹的顏色層次是連續(xù)的，沒有明顯分色。然而，人類喜歡整理事物，包括顏色，以使它們有意義。研究人員認為，這就是為什么我們的大腦會把弓形光譜分成不同的波段的原因。人眼看到條紋的確切機制，以及它究竟是在大腦還是在眼睛中，仍然是未知的。

10.一個人在彩虹中“看”到的顏色的數量取決于預期，而預期是文化的產物。在大多數現(xiàn)存繪有彩虹的中世紀手稿中，彩虹的顏色一般只有三色，最多不超過五色，其色層的排列順序也常與自然順序相異。

11.亞里士多德只寫過彩虹中的三種顏色：紅色、綠色和紫色。一些早期的伊斯蘭學者也看到了三色彩虹，但它是紅色、綠色和黃色。巴多羅買受到亞里士多德等人的影響，認為彩虹應為四色，對應地、火、水、風四大元素。

12.中世紀的原始科學家羅杰·培根描述了五種顏色。培根認為彩虹本身應當為紅、藍、綠。直到17世紀，艾薩克·牛頓爵士將彩虹中的感知顏色與西方音樂音階中的音符聯(lián)系起來，歐洲科學家才認同彩虹有七種顏色。

13.另外要注意的是：彩虹其實并不像人們想象的那樣是半圓形的，而是一個完整的圓。也就是說，彩虹并沒有起點，也沒有終點。彩虹的圓心就是太陽與地球的垂直連線的中點，而最終能投射入眼睛、被你看到的，則是與平行入射光線成42度左右的光束集合體。而剩余的部分在地平線下，所以人們看不到。但是也有例外，比如在天上就可以看見較完整的彩虹！

14.幻日是大氣的一種光學現(xiàn)象，在天空出現(xiàn)的半透明薄云里面，有飄浮在空中的六角形柱狀的冰晶體，有時會整齊地垂直排列在空中。當太陽光射在這些六角形冰柱上時就發(fā)生了非常規(guī)律的折射現(xiàn)象，先折射到太陽周圍，再射到人的眼睛里，看起來很像多個太陽，這是陽光經過冰晶折射后所產生的光象，當高空密布冰晶時，?？稍谔柕淖笥曳揭姷揭荒ㄆ卟实墓庥?。

15.火焰彩虹云與彩虹一點關系也沒有，它不是火也不是彩虹，但絕對是極為壯觀的自然景象。據美國國家航空和宇宙航行局表示，火焰彩云的學名叫做彩虹云，是一種非常罕見的自然現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是由于云層中聚集了大量均勻大小的水滴而造成的。這些云層以相似的方式衍射了太陽光，然后析出不同波長的太陽光。

16.這使它們看起來有點像彩虹的七彩光芒，這些七彩光芒就是由于發(fā)生了衍射才形成的，而也是由于衍射現(xiàn)象才使得彩云的顏色從藍色到綠色到紅色到紫色再到綠色，變幻無窮。盡管彩虹云具有彩虹般的光芒，但與彩虹形成的方式卻是不大一樣的。彩虹是由于發(fā)生了折射和反射現(xiàn)象而形成的，而彩虹云是由于發(fā)生了衍射現(xiàn)象才形成的。

17.彩虹之所以在神話中占有一大席位，是因為它的美及它是一種難以理解的神奇現(xiàn)象。直到伽利略的關于光的特性專著出現(xiàn)之后，人們才能解釋彩虹這種現(xiàn)象。在中國神話中，女媧煉五色石補天，彩虹即五色石發(fā)出的彩光。

18.在西方，希臘神話中，彩虹是溝通天上與人間的使者;在愛爾蘭民間傳說中，矮精靈將寶藏收于彩虹的盡頭;印度神話中，彩虹是雷電神“因陀羅”的弓;北歐神話中，彩虹橋連接神的領域“亞斯格特”和人類居所“中土世界”。根據圣經，彩虹是神向人類許諾他永遠不會再淹沒地球的承諾的標志。

19.在古代，西方流傳著基督教，對那些教徒而言，光是非常神圣的東西，他們將光看成是上帝的產物，認為世界上最初誕生的東西就是光，是光孕育了人們。所以信徒們也將光當成是宣揚教義的工具。

折射將光分解為多種顏色

幻日和環(huán)繞太陽的光暈雖然是美麗的，但它們不是彩虹。

三色虹，上帝與諾亞以虹為約（6世紀手稿）。

20.羅杰·培根是一個基督教的教徒，但同時他也是一位偉大的光學研究者。他將人們一直認為的圣物用科學解釋，并且證明了其是自然的產物，但是人們不管他當眾做出何等驚人的實驗，只聽到他否認了神跡，教徒將他囚禁起來，整整關押了二十年，但是他依舊沒有放棄研究，他在獄中的論文也流傳下來。