關(guān)于彩虹你不知道的20件事

秋菊　玉琳

在飛機(jī)上拍到的彩虹

在佛羅里達(dá)州上空出現(xiàn)的彩虹云

1.為什么有那么多關(guān)于彩虹的歌？也許是因?yàn)檫@一美麗而短暫的神秘氣象現(xiàn)象激發(fā)了我們內(nèi)心的浪漫，也許是因?yàn)闆](méi)有人看到相同的彩虹。

2.想象一條來(lái)自太陽(yáng)的假想線，在你身后的某個(gè)地方，連接你的后腦勺、眼睛和太陽(yáng)，并向你的面前延伸，那么與這條線呈40～42度夾角的地方，通常就是彩虹所在的位置。你看到的任何彩虹都會(huì)圍繞著這個(gè)軸。

3.事實(shí)上，如果你有豐富的看彩虹經(jīng)歷就會(huì)發(fā)現(xiàn)，越是靠近紅色光波部分的彩虹，色彩越是明顯，反之，越是靠近藍(lán)紫色部分，色彩越是黯淡。所以，我們一般用紅色光波42度左右的夾角，來(lái)找彩虹的位置。

4.由于不同顏色光的波長(zhǎng)都不相同，所以彩虹實(shí)際就是可見(jiàn)光的色散，介質(zhì)就是雨后天空中的水滴。當(dāng)陽(yáng)光（包括所有波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，一起顯示為白光）在水滴中穿過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生彩虹。

5.一部分光被水滴的外表面反射，但其余的光線則隨水滴傾斜。因?yàn)樗拿芏缺瓤諝獯螅詴?huì)發(fā)生折射。當(dāng)光進(jìn)入液滴時(shí)，它的傳播速度會(huì)變慢并改變方向。（想想如果你在高速公路上超速行駛，而瀝青路面突然變成有泥漿的土路，會(huì)發(fā)生什么。）

6.一旦進(jìn)入水滴內(nèi)部，光線就會(huì)被水滴背面的內(nèi)表面反射回來(lái)，然后再次折射，當(dāng)光線從水里出來(lái)并回到空氣中時(shí)，就會(huì)發(fā)生彎曲。因?yàn)橐旱问乔蛐蔚模谋砻媸遣黄叫械模赃@些發(fā)出的白光會(huì)分散成多種顏色。簡(jiǎn)明來(lái)說(shuō)彩虹就是陽(yáng)光在小水滴中發(fā)生“折射一反射一折射”后，投射到你眼中的彩色光波的集合體。

7.就像牛頓用三棱鏡分解出了七色光一樣，陽(yáng)光以一定角度射入懸浮在空氣中的水滴時(shí)，也會(huì)被分解出不同顏色的光波，而這些光波在水中的折射率不同，紅光偏折最小、紫光最大，所以高處水滴提供紅光，低處水滴提供藍(lán)紫光，最終我們看到就是紅色在最外圈、藍(lán)紫色在最里面的色彩斑斕的彩虹。顏色分別是赤、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。

8.但是，如果光在水滴中多反射了一次，也就是“折射-反射-反射-折射”，那么彩色光波的排序就會(huì)恰好反了過(guò)來(lái)，這就是“雙彩虹”中的霓了。由于在各個(gè)界面往返太多次，光線的能量有損失，所以我們看到的霓的亮度比虹要小很多。

9.彩虹的顏色層次是連續(xù)的，沒(méi)有明顯分色。然而，人類喜歡整理事物，包括顏色，以使它們有意義。研究人員認(rèn)為，這就是為什么我們的大腦會(huì)把弓形光譜分成不同的波段的原因。人眼看到條紋的確切機(jī)制，以及它究竟是在大腦還是在眼睛中，仍然是未知的。

10.一個(gè)人在彩虹中“看”到的顏色的數(shù)量取決于預(yù)期，而預(yù)期是文化的產(chǎn)物。在大多數(shù)現(xiàn)存繪有彩虹的中世紀(jì)手稿中，彩虹的顏色一般只有三色，最多不超過(guò)五色，其色層的排列順序也常與自然順序相異。

11.亞里士多德只寫(xiě)過(guò)彩虹中的三種顏色：紅色、綠色和紫色。一些早期的伊斯蘭學(xué)者也看到了三色彩虹，但它是紅色、綠色和黃色。巴多羅買受到亞里士多德等人的影響，認(rèn)為彩虹應(yīng)為四色，對(duì)應(yīng)地、火、水、風(fēng)四大元素。

12.中世紀(jì)的原始科學(xué)家羅杰·培根描述了五種顏色。培根認(rèn)為彩虹本身應(yīng)當(dāng)為紅、藍(lán)、綠。直到17世紀(jì)，艾薩克·牛頓爵士將彩虹中的感知顏色與西方音樂(lè)音階中的音符聯(lián)系起來(lái)，歐洲科學(xué)家才認(rèn)同彩虹有七種顏色。

13.另外要注意的是：彩虹其實(shí)并不像人們想象的那樣是半圓形的，而是一個(gè)完整的圓。也就是說(shuō)，彩虹并沒(méi)有起點(diǎn)，也沒(méi)有終點(diǎn)。彩虹的圓心就是太陽(yáng)與地球的垂直連線的中點(diǎn)，而最終能投射入眼睛、被你看到的，則是與平行入射光線成42度左右的光束集合體。而剩余的部分在地平線下，所以人們看不到。但是也有例外，比如在天上就可以看見(jiàn)較完整的彩虹！

14.幻日是大氣的一種光學(xué)現(xiàn)象，在天空出現(xiàn)的半透明薄云里面，有飄浮在空中的六角形柱狀的冰晶體，有時(shí)會(huì)整齊地垂直排列在空中。當(dāng)太陽(yáng)光射在這些六角形冰柱上時(shí)就發(fā)生了非常規(guī)律的折射現(xiàn)象，先折射到太陽(yáng)周圍，再射到人的眼睛里，看起來(lái)很像多個(gè)太陽(yáng)，這是陽(yáng)光經(jīng)過(guò)冰晶折射后所產(chǎn)生的光象，當(dāng)高空密布冰晶時(shí)，常可在太陽(yáng)的左右方見(jiàn)到一抹七彩的光影。

15.火焰彩虹云與彩虹一點(diǎn)關(guān)系也沒(méi)有，它不是火也不是彩虹，但絕對(duì)是極為壯觀的自然景象。據(jù)美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局表示，火焰彩云的學(xué)名叫做彩虹云，是一種非常罕見(jiàn)的自然現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是由于云層中聚集了大量均勻大小的水滴而造成的。這些云層以相似的方式衍射了太陽(yáng)光，然后析出不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)光。

16.這使它們看起來(lái)有點(diǎn)像彩虹的七彩光芒，這些七彩光芒就是由于發(fā)生了衍射才形成的，而也是由于衍射現(xiàn)象才使得彩云的顏色從藍(lán)色到綠色到紅色到紫色再到綠色，變幻無(wú)窮。盡管彩虹云具有彩虹般的光芒，但與彩虹形成的方式卻是不大一樣的。彩虹是由于發(fā)生了折射和反射現(xiàn)象而形成的，而彩虹云是由于發(fā)生了衍射現(xiàn)象才形成的。

17.彩虹之所以在神話中占有一大席位，是因?yàn)樗拿兰八且环N難以理解的神奇現(xiàn)象。直到伽利略的關(guān)于光的特性專著出現(xiàn)之后，人們才能解釋彩虹這種現(xiàn)象。在中國(guó)神話中，女?huà)z煉五色石補(bǔ)天，彩虹即五色石發(fā)出的彩光。

18.在西方，希臘神話中，彩虹是溝通天上與人間的使者;在愛(ài)爾蘭民間傳說(shuō)中，矮精靈將寶藏收于彩虹的盡頭;印度神話中，彩虹是雷電神“因陀羅”的弓;北歐神話中，彩虹橋連接神的領(lǐng)域“亞斯格特”和人類居所“中土世界”。根據(jù)圣經(jīng)，彩虹是神向人類許諾他永遠(yuǎn)不會(huì)再淹沒(méi)地球的承諾的標(biāo)志。

19.在古代，西方流傳著基督教，對(duì)那些教徒而言，光是非常神圣的東西，他們將光看成是上帝的產(chǎn)物，認(rèn)為世界上最初誕生的東西就是光，是光孕育了人們。所以信徒們也將光當(dāng)成是宣揚(yáng)教義的工具。

折射將光分解為多種顏色

幻日和環(huán)繞太陽(yáng)的光暈雖然是美麗的，但它們不是彩虹。

三色虹，上帝與諾亞以虹為約（6世紀(jì)手稿）。

20.羅杰·培根是一個(gè)基督教的教徒，但同時(shí)他也是一位偉大的光學(xué)研究者。他將人們一直認(rèn)為的圣物用科學(xué)解釋，并且證明了其是自然的產(chǎn)物，但是人們不管他當(dāng)眾做出何等驚人的實(shí)驗(yàn)，只聽(tīng)到他否認(rèn)了神跡，教徒將他囚禁起來(lái)，整整關(guān)押了二十年，但是他依舊沒(méi)有放棄研究，他在獄中的論文也流傳下來(lái)。