兰妮都荟科普课程——捕捉彩虹（学前班）

小宇老师

今天和小朋友们一起猜了一个小谜语“弯弯一座桥，架在半天腰，七色排得巧，一会不见了。”小朋友们非常厉害一下就猜出来了谜底——彩虹 彩虹，又称天弓（客家话）、天虹、绛等，简称虹，是气象中的一种光学现象， 为什么我们见到的彩虹一般都是拱形的呢？ 由于地球表面是一个曲面并且被厚厚的大气所覆盖，雨后空气中的水含量比平时高，当阳光照射入空气中的小水滴时就形成了折射。同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹！ 彩虹是怎么样形成的呢？我们一起来探索吧 因为下雨天以及在雨后天晴之际，阳光穿过残余在空气中的小水滴而发生折射，散射出七彩的光芒。阳光在天空中行进时，遇到细小的水滴，极少部分光线被反射回空气中，大部分光线被折射进入水滴内。由于不同波长的光线在水滴表面折射时偏向的程度不同，于是，水滴内不同颜色的光线便被稍微分开。当光线第二次遇到水滴与空气的边界时，大部分光线很快又被折射出去，少部分光线则发生反射，继续在水滴内直线行进，直到第三次遇到水滴与空气的边界。此时，被折射出去的不同颜色的光线被分得更开，便可能会形成彩虹。 一起欣赏美丽的彩虹吧！ 双彩虹 很多时候，我们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）。副虹的形成原理与彩虹的大致相同，是阳光在水滴中经两次反射而成。当阳光经过水滴时，它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光线，便形成我们常见的彩虹（即主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（即霓）。霓的颜色排列次序和主虹相反，红色在内，紫色在外。由于每次反射均会损失一些光能量，因此霓的光亮度较弱。 “微笑彩虹” 挂在天空的“微笑彩虹”是一种由阳光折射形成的大气光学现象，称为环天顶弧。它是阳光以一定的角度照射在距离地面6000～8000米的高云中的细小冰晶上折射后形成的。当太阳身处天空下方，日光与冰晶扁平面相接触时，光线在每个晶体内发生弯曲，并折射出七色光谱，颜色排列方式是紫色在最上面，红色在最下面，刚好和彩虹相反。 “火焰彩虹” “火焰彩虹”又称为环地平弧。环地平弧的形成原理与环天顶弧相似，均为阳光照射高层大气中的冰晶形成折射而产生的。不同的是，环地平弧的入射光从冰晶的上面进入，因此折射出来的颜色排列方式与环天顶弧相反，紫色在最下面，红色在最上面。 环地平弧必须在太阳距离地平线至少58°时才会出现，但是在中纬度地区，太阳仅在6月和7月初才能到达此高度，且仅限于日中前后数小时内。所以，环地平弧是一种发生概率极低的罕见大气光学现象。 月虹 月虹是在月光下出现的彩虹，又叫黑夜彩虹、黑虹。由于是由月照所产生的虹，故通常只见于夜晚。而且由于月照亮度较小的关系，月虹也通常较为朦胧，且通常出现于月亮反方向的天空，在接近满月的时候最容易观测到。夜间虽然没有太阳，但如果有明亮的月光，大气中又有适当的云雨滴，便可形成月虹。由于月虹的出现需各种天气因素的配合，所以是非常罕见的自然现象。在世界上许多地方都能观看到月虹的景象，但是在瀑布附近更能经常看到月虹，比如位于美国肯塔基州的坎博兰瀑布，位于非洲赞比亚和津巴布韦之间的维多利亚瀑布。 彩虹这么美丽，谁想和我一起捕捉彩虹？ 先来认识捕捉彩虹的小工具三棱镜吧三棱镜是光学上横截面为三角形的透明体。它是由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。 三棱镜制造彩虹原理就是因为光的折射原理。通常我们所看到的光，其实是多彩的复色光，并非一体。所以当他们通过三棱镜这种介质的时候，由于各自的折射率不同，导致透过的白光产生了不同的偏折角，形成色散，也就是我们说的彩虹。 来看看三棱镜在日常生活中的应用吧！1.三棱镜常用在双筒望远镜中以缩窥管的长度。2.应用近用老视镜，消除老视患者近距离阅读和工作的肌性视疲劳。 用三棱镜捕捉彩虹是由英国物理学家牛顿先生发现的！ 我们一起来捕捉彩虹吧！