彩虹怎麼來的?3分鐘搞懂 | 雨後彩虹的秘密大公開 | 原來彩虹是這樣形成的!
彩虹形成的原因其實很浪漫 看完你會更愛雨天
每次雨後看到天邊掛著七彩拱橋,總會讓人忍不住拿出手機拍照。彩虹形成的原因其實是陽光和水滴玩的一場光學遊戲,當太陽光照射到空中的雨滴時,光線會被折射、反射,最後再折射出來,這個過程就像把白光拆解成七彩顏色一樣神奇。
要看到彩虹需要幾個特定條件同時滿足,這邊整理成表格讓大家更容易理解:
必要條件 | 說明 |
---|---|
陽光照射角度 | 太陽要在觀察者背後,且高度低於42度(通常清晨或傍晚最容易看到) |
空氣中的水滴 | 雨後空氣中懸浮著大量水滴,或是瀑布、噴水池附近也常有彩虹 |
觀察位置 | 必須背對太陽,面向雨區才能看到光線折射形成的圓弧 |
有趣的是,我們平常看到的彩虹其實是個完整的圓形,只是因為地平線擋住下半部,所以只看到半圓。如果從飛機上往下看,有時候能看到完整的彩虹圈呢!而且每個人看到的彩虹都是獨一無二的,因為光線是從不同位置的水滴反射到你眼睛裡。
彩虹的顏色排列其實是有固定順序的,從外到內依序是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這個順序是因為不同顏色的光波長不同,折射角度也不一樣。紅色光折射角度最小,所以會在最外圈;紫色光折射角度最大,就跑到最內圈去了。下次看到彩虹時,可以仔細觀察這個有趣的現象。
彩虹什麼時候最容易出現?掌握最佳觀賞時機
每次雨後抬頭望向天空,總會期待那道七彩橋樑出現對吧?其實彩虹不是隨時都能看到的,要抓到最佳觀賞時機可是有訣竅的!台灣因為地理位置關係,其實算是蠻容易看到彩虹的地方,特別是夏季午後雷陣雨過後,常常能驚喜發現天空掛著漂亮的彩虹呢!
想要成功捕捉彩虹身影,首先要了解它的形成條件。簡單來說就是「陽光+雨滴」的組合,而且太陽位置不能太高,最好是在早上10點前或下午3點後的時段。這時候陽光斜射的角度剛剛好,穿過空氣中的雨滴時就會產生折射現象,把白光分解成七彩顏色。所以下次看到下雨別急著躲,注意看看太陽的方向,說不定轉個身就能看到驚喜喔!
最佳觀賞條件 | 詳細說明 |
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時間點 | 清晨或傍晚(太陽高度角低於42度) |
天氣狀況 | 雨後轉晴,空氣中仍有水氣 |
觀察方向 | 背對太陽,面向雨區 |
季節 | 夏季午後雷陣雨後機率最高 |
地點 | 空曠無遮蔽處,如河堤、海邊 |
除了這些基本條件,其實台灣有些地方特別容易出現彩虹喔!像是東北角沿海、花東縱谷這些地形開闊的區域,因為海風和山風交會容易形成對流雨,雨後放晴時彩虹出現的機率就特別高。記得有次在台東鹿野高台,下午四點多一場大雨過後,不僅看到完整的半圓彩虹,外圍還有一層淡淡的霓,那個畫面真的美到讓人忘記呼吸啊!
觀察彩虹還有一個小技巧,就是要注意雲層的厚度。太厚的雲層會擋住陽光,太薄又沒辦法形成足夠的雨滴。最理想的情況是那種「太陽雨」的狀態,陽光能穿透雨幕,這時候站在陰影和陽光交界處往雨區看,成功機率會大大提高。另外很多人都不知道,其實彩虹不一定要下雨才會出現,瀑布、噴泉附近因為水花飛濺,只要陽光角度對,也是有可能看到迷你彩虹的喔!
為什麼雨後常看到彩虹?原來跟這個物理現象有關
最近午後雷陣雨超頻繁,每次雨停後抬頭看天空,常常會發現超美的彩虹掛在那邊!大家有想過為什麼雨後特別容易看到彩虹嗎?其實這跟「光的折射」和「反射」這些物理現象超級有關的啦~
當陽光穿過空氣中的雨滴時,光線會先被折射(就是光線彎曲啦),然後在雨滴內部反射,最後再折射出來。這個過程會把白色的太陽光分解成我們看到的七彩顏色,這就是彩虹形成的原理喔!而且啊,彩虹一定要出現在太陽的相反方向,所以早上彩虹在西邊,傍晚彩虹在東邊,這個小知識超實用的對吧?
來看看這個簡單的表格,讓你一秒看懂彩虹形成的過程:
步驟 | 現象 | 說明 |
---|---|---|
1 | 陽光照射 | 太陽光線進入雨滴 |
2 | 第一次折射 | 光線進入雨滴時發生彎曲 |
3 | 內部反射 | 光線在雨滴內壁反彈 |
4 | 第二次折射 | 光線離開雨滴時再次彎曲 |
5 | 色散 | 白光被分解成七種顏色 |
其實彩虹的顏色排列也是有固定順序的喔!從外到內分別是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,這個順序永遠不會變。而且你知道嗎?有時候運氣好還會看到「雙彩虹」,外面那圈比較淡的是二次反射形成的,顏色排列剛好跟主彩虹相反,超神奇的!
下次雨後記得抬頭看看天空,說不定就能捕捉到這美麗的自然現象。不過要提醒大家,看彩虹的時候太陽要在背後才看得到,而且最好找個沒有建築物遮蔽的空曠地方,這樣視野比較好喔!
彩虹是怎麼形成的?簡單解釋光的折射原理
每次雨後看到天邊掛著七彩彩虹,總會讓人忍不住驚嘆!其實彩虹的形成跟光的折射原理息息相關,說穿了就是陽光跟雨滴玩的一場光影魔術。當太陽光線穿過空氣中的水滴時,會先被「折射」進入水滴內部,接著在水滴內側「反射」後,最後再「折射」出來。這個過程中,陽光就像被三稜鏡分解一樣,展現出紅橙黃綠藍靛紫的七種顏色。
你知道嗎?其實每顆雨滴都在默默扮演著分光鏡的角色。當陽光進入水滴時,因為不同顏色的光波長不一樣,折射角度也會有細微差異。波長較長的紅光折射角度最小,紫光則最大,這個差異就讓原本混在一起的白光被漂亮地分開來啦!
顏色 | 波長範圍(nm) | 折射角度 |
---|---|---|
紅色 | 620-750 | 最小 |
橙色 | 590-620 | |
黃色 | 570-590 | |
綠色 | 495-570 | |
藍色 | 450-495 | |
靛色 | 420-450 | |
紫色 | 380-420 | 最大 |
要看到完整的彩虹其實需要滿足幾個條件:太陽要在觀察者背後,而且高度不能超過42度;天空中要有足夠的雨滴,這些雨滴就像無數面小鏡子,把陽光分解後再反射到我們眼睛裡。有時候運氣好還會看到雙彩虹,外圈那一道比較淡的叫做「副虹」,是因為光線在水滴內反射了兩次形成的,顏色排列剛好跟主虹相反喔!
下次看到彩虹時,不妨仔細觀察它的顏色分布。你會發現最外圈永遠是紅色,最內圈是紫色,而且整道彩虹其實是個完整的圓形,只是我們通常只能看到地平線以上的部分。飛機上的乘客就常常有幸看到完整的圓形彩虹,這可是地面上的我們很難見到的奇景呢!