彩虹的科學原理課件

彩虹的科學原理,彩虹的科學原理,人民觀察家報科普QQ：2186500463,注：不要寫在物理卷上！,彩虹的科學原理,彩虹是如何形成的呢？,光的折射。對嗎？不對！既有光的折射又有光的反射。太陽光是復色光。折射時發(fā)生了色散，于是形成了彩虹。下面來探究它如何色散。,彩虹的科學原理,觀察幾幅“標準”的彩虹,彩虹的科學原理,疑點在哪里？,沒有太陽彩虹背后有烏云彩虹是上面有一層自上而下紫靛藍綠黃橙紅的顏色暗淡的彩虹為什么？下面將一一做出解答,彩虹的科學原理,我們來看一看光是怎么被水珠折射的,首先我們看一看為什么會色散。可見光是一種波，屬于電磁波（不同于聲音，聲音是疏密波。電磁波具有波粒二象性，所以才能在真空中傳播）。電磁波具有不同的頻率。如下表所示。,彩虹的科學原理,接下來我們接受一個觀念:頻率低的折射程度小,這是通過牛頓的三棱鏡實驗得出的。如果要解釋，內容比較艱深，與電磁波的波粒二象性有關。鍵人不確定自己能否解釋對、解釋清楚，所以在此就不詳細展開了。有興趣的讀者可與鍵人私下討論交流。,彩虹的科學原理,那么我們繪制一下日光在水珠中的光路圖,彩虹的科學原理,我們把整個圖縮小,經過實驗，我們得到：SOB=40SOR=42,彩虹的科學原理,下面我們來解釋為什么從上往下是紅橙黃綠藍靛紫。,光，只有當它所在的直線（光線、光線的反向延長線）經過眼的時候才能被看見。,彩虹的科學原理,接下來解釋為什么彩虹是弧形,法線是垂直于折射面的。對于一個球面，其折射面應該是與入射點相切的那個平面，故入射點和水珠確定時，該面有且只有一個。我們不妨只看紅色光光線。我們發(fā)現，此時水珠的作用好似一個傾斜的平面鏡，像這樣：,彩虹的科學原理,那如果光線射偏了？,那么入射面也歪過來了，即形成了一個斜過來的的平面鏡。那么最后我們看到的光路圖的透視圖（需要一點空間感）是這樣的：,彩虹的科學原理,既然這樣那么,小水珠形成了一個虛擬的凹面鏡。那么就能看到弧形的彩虹了。如果沒有地面的遮擋，理論上彩虹是圓形。同時我也解決了：為什么看不見太陽（因為它在背后）為什么彩虹后面有烏云（因為面前要有水汽）的問題最后一個問題：倒過來的暗彩虹（霓）是怎么回事？,彩虹的科學原理,霓的形成,霓是如圖所示形成的，只當光線射在水珠偏下部分時，才會形成。由于在水珠里形成了兩次反射，虹中只有一次，所以霓偏暗。由于實驗得出紅光“反射”角度為50；紫光為53，所以霓紫上紅下，且霓在虹上方。,彩虹的科學原理,鍵人沒有解決的問題,仔細看照片，似乎虹內部比外部要亮一點？對此大家有什么想法呢？鍵人期待廣大讀者們能與我討論。鍵人認為比較有道理了的結論將會在下次公開！謝謝大家！最后，祝大家愉快。,參考書目：喬喬的物理花園,彩虹的科學原理,此課件下載可自行編輯修改，供參考