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  • 1 # 最靠譜答案

    太Sunny入射三稜鏡時,會分別在三稜鏡的各個側面同時發生折射和反射。

    色散屬於光的折射,是白光(太Sunny☀️)從一種介質(如空氣)射向某種光學器件(如玻璃三稜鏡)時,形成的彩色光譜現象。

    如果光學器件是玻璃三稜鏡,如圖放置,太Sunny透過三稜鏡後生成的彩色光譜順序是:紅光在最上方,紫光在最下方。從上圖可以看到,光透過三稜鏡後發生了兩次折射,每次折射都偏向三稜鏡底面;由於各色光在玻璃中的折射率不同,紅光折射率最小,紫光折射率最大,根據折射率公式n=sinτ/sinr可知:紅光偏折角度最小(折射角最大),紫光偏折角度最大(折射角最小),所以,太Sunny經玻璃三稜鏡二次折射後出來的單色光排列順序是:紅光在紫光之上,而非紫光在紅光之上。

    空氣中漂浮著的小水珠,在重力的作用下,形成上小下大的形狀,可以看作是一個水三稜鏡。因此,太Sunny入射小水珠時,發生折射和反射的情況與太Sunny入射玻璃三稜鏡的情況相似,色散產生的彩色光譜順序同樣是:紅光在紫光的上方。

    而我們看到的雨後彩虹,是由於光的色散(折射)和反射共同造成的。雨過天晴時,空氣中漂浮著大量的小水珠,這些小水珠就象一個個懸在空中的三稜鏡,當太Sunny射向這些小水珠時,分別在小水珠的各個面上同時發生折射和反射。我們看到的比較清晰的彩虹叫主彩虹,是入射的太Sunny經摺射──反射──折射即經第一個側面折射後從小水珠第二個側面反射回來再從第一個側面折射出來的各色光形成的,各色光經摺射──反射──折射後,從第一個側面折射出來的色光排列順序與從上圖玻璃三稜鏡出來的色光排列順序是相同的,即紅光在紫光上方,故主彩虹的色光從外到裡的排列順序是:紅→橙→黃→綠→藍→靛→紫。而太Sunny入射到小水珠裡也會有部分色光發生二次反射再從第一個側面折射出來的,經過二次反射後再折射出來的色光形成的彩虹就是我們看到的副彩虹(霓),它在主彩虹上方,顏色較暗。副彩虹(霓)是入射到小水珠裡的太Sunny經過折射──反射──反射──折射再從第一個入射側面折射出來的色光形成的彩色光譜,由於發生了二次反射,故從第一個側面折射出來的色光順序是:紫光在紅光上方,副彩虹(霓)的彩色排列與主彩虹彩色排列剛好相反,即從外到裡色光排列是紫→靛→藍→綠→黃→橙→紅。由於光透過小水珠時有一部分光從小水珠的其它側面上折射出來,能量有所損失,故看到的霓比較暗或比較模糊。彩虹是氣象中的光學現象,只要空氣中有漂浮著的小水珠,太Sunny從觀察者後方以低角度入射,都可以產生可觀察的彩虹。不但雨後可出現彩虹,在瀑布附近或噴泉附近也可以出現彩虹,或人造彩虹,但需要注意的是,人必須要背對太陽才能看見。

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