水中的七彩光

□陳 潔

水中的七彩光

□陳 潔

你見過彩虹嗎？在雨過天晴的夏日午后，天空中就可能出現彩虹。太陽光雖然看起來是白色的，但它其實是由不同的顏色共同組成的。當陽光透過雨滴的時候，它就會被分解成彩虹的顏色。今天，我們就來試試怎么在家里用水創造出彩虹。快請你的小伙伴來當助手，讓我們一起動手吧！

【材料百寶箱】

淺色水盆、手電筒、平面鏡各一，白色厚紙片一張

【跟我一起做】

把淺色水盆放在桌上，往盆里倒水至半盆，注意倒的時候要小心，不要讓水濺出來。把鏡子斜立在水里，和盆底成一定的角度，這時請你的小助手拿手電筒照著鏡子的底部。注意哦，拿穩手電筒的同時，手電筒的光必須透過盆里的水照在鏡子的底部（此部分是浸沒在水中的）。

接著，請你的小助手一邊拿著白紙片，一邊繼續用手電筒照射。而你則要不停調整鏡子的角度，直到可以在對面紙片上看到手電筒發出的光。你看到了什么？彩虹出現了，對嗎？

【科學說明】

大部分光源，包括太陽光和手電筒光，發出的都是所謂的沒有任何顏色的“白光”。其實，白光比任何其他類型的光具有更多的顏色，是包括了從紅到藍多種顏色的復色光。通過特定介質，它就會被一一分解為單色光，形成的那個連續色帶便是白光光譜，而這一現象便是光的色散。光的色散需要有能折射光的介質，具體表現為：復色光進入特定介質后，由于它們對各種頻率的光具有不同折射率，各種色光的傳播方向隨即有了不同程度的偏折，因而在離開介質時就各自分散，將顏色按一定順序排列后形成了光譜。

水可以用來折射光，我們把平面鏡的底部浸沒在水中，用手電筒照射該部分，光就分解了。而平面鏡可以用來反射光。實驗中，當光線穿過空氣進入水中，再從水中進入空氣中，這一過程光都會被折射，都會被色散。經過了折射和反射后的光從水面上出來，赤、橙、黃、綠、青、藍、紫的七色光色譜就清晰地呈現在了紙片上。

形成虹的原因是雨后的天空懸浮著很多極小的水滴，太陽光沿著一定角度射入，這些小水滴就發生了色散，透過小水滴看去，就會出現彩色的虹。在這一色散過程中，紫光偏折最大，紅光偏折最小，因此虹的顏色是紅色在上，紫色在下，其它顏色依次排列于它倆之間。

【進一步拓展】

若只有你一個人，可以嘗試換用另一種方法制造彩虹。早晨或傍晚太陽不是處于很高的位置時，給澆花噴霧器加水，把噴霧器調到噴出薄霧的狀態。注意，此刻要背對太陽站著，面向陰暗面。站在偌大的灌木叢旁，在自己面前噴水，你將會看到一個色帶，由紅到紫，這就是屬于你自己的彩虹！

或許在日常生活中，你還看到過兩道彩虹：透過很清晰的一道主虹，還有另一道顏色弱些的副虹，兩者之間天空比較暗，而虹內、虹外天空比較明亮。主虹是內紫外紅，副虹是內紅外紫，副虹又叫霓，兩者為同心的圓弧。副虹的成因與主虹基本相同，但顏色分布截然相反，那是因為副虹是陽光在小雨滴中經過兩次反射和兩次折射而形成的，即折射—全反射—全反射—折射而形成的。

【超級小鏈接】

最早了解白光的人是英國科學家牛頓。1666年，他在位于林肯郡沃爾索普的家中做了一個著名的實驗，即用一個玻璃棱鏡來產生彩色光譜。在牛頓以前，大眾普遍認為這些顏色是被加入到白色太陽光的，但牛頓則最早認識到這些顏色都是原本太陽光里存在的，棱鏡能把它們分開。

你們看，只要好好運用日常生活中的小道具，我們就可以把自然界中的神奇現象帶回家。讓我們一起徜徉其中，享受這科普世界無窮無盡的樂趣吧!