绚丽的彩虹

彩虹是人们经常看到的一种自然界的光现象，每当五彩缤纷的彩虹当空挂时，人们都会情不自禁地争相观赏这种大自然界的美景，那么彩虹是怎么形成的呢?

在中学物理课上，提到了光的色散会形成彩虹，那么光的色散怎么形成彩虹的呢?早在13世纪科学家就对彩虹的成因进行过探讨。德国有一位传教士叫西奥多里克，曾在实验中模仿天上的彩虹，后来科学家笛卡尔用实验验证它的正确性，再后来牛顿从笛卡尔的实验得到启发，又借鉴了胡克和玻意耳的分光实验，进一步用三棱镜做了光的色散实验，总结了各种色光折射能力不同，造成这些色光彼此远离而形成一条七彩色带，顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这与彩虹的颜色相似。

空气中没有三棱镜存在，却为何能形成彩虹呢?这是因为空气中漂浮着大量的小水滴，当太阳光照射到这些小水滴上，一个个的小水滴(由于重力作用，小水滴下面粗，上面细，形似瓜子)就像棱镜似的把白光分解成七种色光，对阳光起分光散色的作用，阳光射入小水滴，即从空气这种介质进入水这种介质发生一次折射，由于构成白光的各种单色光的折射率不同，紫光波长最短，其折射率最大，红光波长较长，其折射率最小，其余各色光介于其间，因此，光线在小水滴内产生了分光现象，各色光同时在小水滴中继续传播，遇到水滴的另一个界面时，再一次发生折射回到空气中，这样，阳光在小水滴中进行了两次折射就分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，当空气中小水滴数量很多时，射出来的光集中在一起，天空中美丽的彩虹就形成了。

平时，我们看到的多数是一条彩虹，视角(从地面到虹顶的角度)约为42度，有时在彩虹的外边还能看到一条颜色顺序与这条彩虹恰好相反。且较暗一些的另一条虹，这条叫副虹，主虹是内紫外红，副虹是内红外紫，副虹又叫霓，霓与主虹为同心的圆弧，两者之间的天空比较暗，虹内、虹外，天空比较明亮，霓的视角大约是51度，它的成因与主虹基本相同，它是阳光在小雨滴中经过两次反射和两次折射而形成的，即折射――全反射――全反射――折射而形成，在地平面上，我们看到的主虹与霓是半圆形的，那是因为它们下半部分被地面遮住了，若是站在高山顶上，就能看到主虹与霓的大部分，只有在晴朗的天空，在飞机舱中向下看，才能看到主虹与霓的全貌，即完整的圆环。

如果太阳的角度太大(例如在中午前后)，或太小(近日出或落日)我们也不易看到彩虹，又因为彩虹是阳光经小水滴反射进入我们眼睛的，所以彩虹永远出现在太阳的对面，因此，朝虹见于西方，夕虹见于东方，其出现以夏季为主。

彩虹是美丽的，有了它，大自然更具有魅力。