《彩虹的科学原理》PPT课件.ppt

彩虹的科学原理人民观察家报科普QQ：2186500463注：不要写在物理卷上！彩虹是如何形成的呢？光的折射。对吗？不对！既有光的折射又有光的反射。太阳光是复色光。折射时发生了色散，于是形成了彩虹。下面来探究它如何色散。观察几幅“标准”的彩虹疑点在哪里？没有太阳彩虹背后有乌云彩虹是上面有一层自上而下紫靛蓝绿黄橙红的颜色暗淡的彩虹为什么？下面将一一做出解答我们来看一看光是怎么被水珠折射的首先我们看一看为什么会色散。可见光是一种波，属于电磁波（不同于声音，声音是疏密波。电磁波具有波粒二象性，所以才能在真空中传播）。电磁波具有不同的频率。如下表所示。接下来我们接受一个观念:频率低的折射程度小这是通过牛顿的三棱镜实验得出的。如果要解释，内容比较艰深，与电磁波的波粒二象性有关。键人不确定自己能否解释对、解释清楚，所以在此就不详细展开了。有兴趣的读者可与键人私下讨论交流。那么我们绘制一下日光在水珠中的光路图我们把整个图缩小经过实验，我们得到：SOB=40SOR=42下面我们来解释为什么从上往下是红橙黄绿蓝靛紫。光，只有当它所在的直线（光线、光线的反向延长线）经过眼的时候才能被看见。接下来解释为什么彩虹是弧形法线是垂直于折射面的。对于一个球面，其折射面应该是与入射点相切的那个平面，故入射点和水珠确定时，该面有且只有一个。我们不妨只看红色光光线。我们发现，此时水珠的作用好似一个倾斜的平面镜，像这样：那如果光线射偏了？那么入射面也歪过来了，即形成了一个斜过来的的平面镜。那么最后我们看到的光路图的透视图（需要一点空间感）是这样的：既然这样那么小水珠形成了一个虚拟的凹面镜。那么就能看到弧形的彩虹了。如果没有地面的遮挡，理论上彩虹是圆形。同时我也解决了：为什么看不见太阳（因为它在背后）为什么彩虹后面有乌云（因为面前要有水汽）的问题最后一个问题：倒过来的暗彩虹（霓）是怎么回事？霓的形成霓是如图所示形成的，只当光线射在水珠偏下部分时，才会形成。由于在水珠里形成了两次反射，虹中只有一次，所以霓偏暗。由于实验得出红光“反射”角度为50；紫光为53，所以霓紫上红下，且霓在虹上方。键人没有解决的问题仔细看照片，似乎虹内部比外部要亮一点？对此大家有什么想法呢？键人期待广大读者们能与我讨论。键人认为比较有道理了的结论将会在下次公开！谢谢大家！最后，祝大家愉快。参考书目：乔乔的物理花园