
双虹·物理学院20级林静文
这张照片“双虹”捕捉了雨后天空中的罕见美景,一道虹和一道霓同时出现,展现了自然界中光的色散和反射的奇妙效果。
虹和霓的形成原理与光线在水滴中的折射、反射和再次折射有关。太阳光,作为复色光,包含了所有可见光的成分。当太阳光射入水滴时,会发生折射,不同频率的色光折射率略有不同,导致光在水滴内部发生色散,分离成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
虹的形成,是由于太阳光在水滴内部经过一次反射后,不同波长的光因为折射角度的微小差异而分离,形成了我们所看到的彩虹。虹的外侧为红色,内侧为紫色,这是因为红光的折射率最小,而紫光的折射率最大。而霓,也就是副虹,则是太阳光在水滴内部经过两次反射后形成的,因此它的颜色顺序与虹相反,外侧为紫色,内侧为红色,且亮度较虹为暗,因为它的形成过程中光能量损失较多。
在这张照片中,我们可以观察到虹和霓的明显区别,虹的色序是外红内紫,而霓则是外紫内红,且霓的位置通常位于虹的外侧。这种双虹现象,不仅展示了光的物理特性,也揭示了水滴对光线的复杂作用。通过这张照片,我们能够直观地理解光线在水滴中的传播路径,以及光的色散如何创造出天空中绚丽的色彩。