“白虹貫日”的物理原理

成語是我國傳統語言文化智慧的結晶，以言簡意賅的形式表達出極其深刻的內涵。有很多成語蘊涵著豐富的科學知識。例如，常見的成語“白虹貫日”雖然描述著人們生活中的日常天氣現象，但卻有著饒有趣味的科學意義。“白日貫虹”直譯為：白色的長虹穿日而過。語出《戰國策·魏策四》：“聶政之刺韓傀也，白虹貫日。”漢·司馬遷《史記·魯仲連鄒陽列傳》：“昔者荊軻慕燕丹之義，白虹貫日，太子畏之。”元·王實甫《麗春堂》第二折：“且休說白虹貫日，青龍藏地。”傳說，白虹貫日，歷來就是大兇之兆。“白虹”者，刀兵也，“日”者，君王也；白虹貫日，意即是君主受刀兵困厄之象，歷史上屢次有君王被刺而出現白虹貫日的記載。因此，這成語便成了古代的一句忌語。其實從科學角度來講，天上白色長虹穿日而過絕非出現什么不平常不平凡的人與事，而是一種大氣光學現象，其中包含著豐富的科學知識。這是古代迷信的一種說法。

成語中的“虹”實際上不是我們常見的雨過天晴后的“彩虹”而是一種天象——“暈”(讀“運”，英文名為halo)。它是懸浮在大氣中的冰晶(卷云、冰霧等)對日光或月光的折射和反射作用而形成的一種光學現象。“虹”與“暈”是兩個不同的概念，根據物理學中的光學原理，虹和太陽必然出現在不同的方向，更不用說虹會穿過太陽。虹的產生是由于不同頻率的光經過折射后形成的。特別在雷雨天過后，云開日出，陽光明媚，于是明亮的陽光經過上空的水分子兩次折射后，各種頻率的光分別集中于一條帶上，由于太陽光本身是一種由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種頻率色光混合而成的白色光，由于這七種頻率的光對水的折射率不同，經過上空的水蒸氣折射后，于是各色光就分開了，且按一定順序排列形成美麗的七色彩虹，因而就有了“誰持彩練當空舞”的美妙詩句。古代科學尚落后，認為虹的產生是很神秘的現象。有人認為是天龍現身，在空中飲水，有人認為是天子德高，上天施恩，大吉大利等等，其實都是沒有科學根據的。而“暈”的產生雖然也是由于太陽光線經過一系列的反射和折射所形成的，但它與虹所出現的位置不同，它與太陽出現在同一側，所以就可以“貫穿”太陽。還有暈的形狀很多如呈環狀、弧狀、柱狀或亮點狀等。暈還分內暈與外暈兩種，常見的是內暈，它的色彩鮮明，但顏色順序與虹剛好相反，“虹”是內紫外紅，而“暈”是內紅外紫。外暈的顏色順序雖與內暈相同，但色彩不鮮明，亮度較弱，往往只能看到白色光環。綜上所述，“白虹貫日”現象的出現絕非是一種迷信所說的兇兆將臨，如果說是一種壞天氣到來的征兆，才是科學的說法。