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三棱镜彩虹实验(三棱镜彩虹实验原理)

彩虹与三棱镜

彩虹与三棱镜

彩虹(Rainbow)是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色,从外至内分别为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用,不同波长的光的折射率有所不同,蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。

其实只要有空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾,亦可以人工制造彩虹。

空气里水滴的大小,决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大,虹就鲜艳。也比较窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的,只有背着太阳才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出现在西方,黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见,只有乘飞机从高空向下看,才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系,一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能性却很大。

彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下阵雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。

造成彩虹的光学原理很多时候会见到两条彩虹同时出现,在平常的彩虹外边出现同心,但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射,副虹的颜色次序跟主虹反转,外侧为蓝色,内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在,只是因为它的光线强度较低,所以有时不被肉眼察觉而已。苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验,得出水对光的折射指数,用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成,而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度,但未能解释彩虹的七彩颜色。后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后,关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。

彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象,彩虹看起来的所在位置,会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时,它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央,其实是被水滴反射,放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。

彩虹由一端至另一端,横跨84°。以一般的35mm照相机,需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上,会看见彩虹会是原整的圆形而不是拱形,而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。

晚虹是一种罕见的现象,在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分办颜色,故此晚虹看起来好像是全白色。

有时我们会看到双彩虹(如图就是双彩虹)。它是怎样形成的?

当阳光经过水滴时,它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光缐,便形成我们常见的彩虹(主虹)。若光缐在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹(霓)。

为什么第二道彩虹的颜色次序倒转了?

上图亦说明了为什么霓的颜色排列次序跟主虹是相反的。由於每次反射均会损失一些光能量,因此霓的光亮度亦较弱。

怎么才能见到彩虹啊?

怎么才能见到彩虹啊?

夏天雨后,乌云飞散,太阳从新露头,在太阳对面的天空中,会出现半圆形的彩虹。 虹是由于阳光射到空中的水滴里,发生发射与折射造成的。 我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前景的方向会发生偏折,而且把原来的白色光 线分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光带。 下过雨后,有许多微小的水滴漂浮在空中,当阳光照射到小水滴上时会发生折射,分散 成7种颜色的光。很多小水滴同时把阳光折射出来,再反射到我们的眼睛里,我们就会看到一 条半圆形的彩虹。彩虹的色带分明,红的排在最外面,接下来是橙、黄、绿、青、蓝、紫6种 颜色。 空气里水滴的大小,决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大,虹就鲜艳。也 比较窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比较宽。 我们面对着太阳是看不到彩虹的,只有背着太阳百能看到彩虹,所以早晨的彩虹出现在 西方,黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见,只有乘飞机从高空向下看,才能见到。 虹的出现与当时天气变化相联系,一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出 现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能 性却很大。 彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。 一般冬天的气温较低,在空中不容易存在小水滴,下阵雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现

怎么才能见到彩虹

怎么才能见到彩虹

简易三棱镜做彩虹实验

方法1

制作材料:长10厘米宽4厘米透明玻璃片3块,边长为4厘米的等边三角形玻璃片2块。玻璃胶、清水。

制作步骤:把3块长方玻璃片和1块等边三角形玻璃片用玻璃胶粘成一个三棱柱容器,注意要粘牢且要密封,待干透后,再在此容器中注满清水,另1 块等边三角形玻璃片用玻璃胶密封盖上待干。即可得到一个简易三棱镜。

方法2

制作材料:易拉罐1只,、玻璃胶水。

制作步骤:把易拉罐剪开折成一个三棱柱容器,并用玻璃胶做容器的密封处理,在容器中加入清水,再用透明胶带在开口处稍作密封处理。把容器竖直放入冰箱中,结冰后取出。放在热水中稍浸一会儿,打开封口,取出冰块。你将得到一个“冰块三棱镜 ”。易拉罐容器可以反复使用制作冰块。

方法3

制作材料:洗脸盆1个,玻璃镜子1面,清水(自来水)。白色墙壁(或白纸)

制作实验步骤:在洗脸盆中加入小半盆清水,对着阳光,用镜子放入水中同样对着阳光,让阳光找到水中的镜子后再通过镜子反射到白色墙壁上,同时又从水中折射出水面。,调整脸盆和镜子的角度,你将会在白色墙壁看到美丽彩虹。

3棱镜为何可以制造出彩虹

光的色彩由频率决定,同1介质对不同频率光折射率不同造成了光的发散

雨后彩虹,十分壮丽.彩虹是太阳光传播过程中被空气水滴折射而产生的.这个现象可以由太阳光通过玻璃三棱

(1)不同颜色的光的折射本领不同,所以经三棱镜后的偏折程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带. (2)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距不相同.红色光对凸透镜的焦距大,这是因为红色光较紫色光偏折能力小. 故答案为:小.

谁能用三棱镜 – —-制作一条 彩虹!—要是弯的哟!

喝一口水,去阳光下,然后pū的一下(头要来回转),估计就有彩虹,不行就反复pū

如果我用手电筒在适应的角度照三棱镜是否会出现彩虹?

所谓能被色散是说当复色光通过三棱镜时被分解成单色光. 手电筒发出的光不可能是单色光,所以一定能被色散. 但是手电筒发出的光与太阳光有很大的区别.不是同一类型!

为什么白光通过三棱镜照射在墙上时,墙上会出现彩虹?

光速不同,所以红光与紫光折射率不同,经过折射后方向不同,便出现了彩虹.