Question

彩虹是怎么形成的？

Answer 1

阳光射入水滴（雨滴、毛毛雨滴或雾滴）经折射和反射而形成在雨幕或雾幕上的彩色或白色光环。它是夏季天空常见的大气光学现象。雨过天晴，太阳照在远方天空的雨区上而在那里出现彩色或白色的光环。用人工方法也可以制造出彩虹，最简单的方法是在太阳照亮的地方，背阳而立，用嘴向空中喷洒出大量的细水沫，于是在空中合适的位置上就会闪现出彩色光带。虹对观测者的角半径约为42度，色序排列为内紫外红，总宽度约为2度，又称主虹。在主虹的外侧，有时还能看到角半径约为52度的同心光环，称为霓，又称副虹。副虹的色序和主虹相反，外紫内红，宽度约为主虹的两倍，但亮度较弱。
根据几何光学原理，当平行的太阳光束照射到水滴上时，从不同部位入射的光经水滴折射和内反射后，向各个方向射出，大部分是发散光，只有从某一适当部位一一定的入射角入射的光束，射出时仍保持平行，这是入射光和出射光的夹角（偏向角）最小，光的强度也最大。这种以一定入射角入射经水滴一次内反射而满足最小偏向角的那部分光线，构成了虹，而以一定入射角入射经水滴两次内反射且满足最小偏向角的那部分光线则构成霓。