彩虹的学问:不是画出来的,是等出来的 有人总当作彩虹是老天爷随手挥下的笔,把五颜六色的颜料泼在天边,等着看个繁华。
实际上不然,这不过是大气的一场漫长自杀。
你看到彩虹时,天还未黑,忒阳刚下山,空气里却还弥漫着大量的小水滴。
这时候,没有另一颗忒阳在背后补位,光线彻底被云层截断。
只有当忒阳一点点沉下去,光线穿过那层厚重又湿漉漉的云层,遇到这些悬浮的“玻璃珠”,才肯肯折射一次。
要是没有这层层叠叠的折射,只有单一方向的光,那根本拼不出这一条五彩斑斓的弧线。 这就好比你往杯子里投了两个硬币,它们撞击,撞出火花,再撞出火花,才形成一串飞舞的金色链条。彩虹就是个“多重折射 + 衍射 + 反射”组合的超级工程。在低角带的地方,光线经过一次折射、一次反射、再折射一次;而在高角带的地方,次数更多,像跳了三级舞。少了哪一次,颜色就淡,要么根本看不见。
故此,你不可能在阴天看到彩虹,出于阴天空气忒干了,那些“玻璃珠”肿成了一个个胖娃娃,折射本事全崩了,直接亮了直接散了。 关于颜色的顺序,这得从光的本质说起。白光是妈妈给的“混血婴儿”,里面藏着红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七大色块,它们混在一起,亮度够,看起来就是白。当这团“混血婴儿”跑进水珠,水珠就像个精密的小剧场。红光偏折得少,黄光偏折得多,紫光偏折顶多。
这就好比你在人群里让别人挤得最远,最远的人自然就成了个“背影”,最终从前面冲到了你的脸前。
故此彩虹从外往里是红的、橙的、黄的、绿的、青的、蓝的、紫的。
这不是颜料调好了就拍板的,是光和水“打架”的结局。 说到具体数据,这就有点意思了。彩虹里最红的局部叫“主虹”,它出现的时候,阳光和雨滴的夹角大约是 42 度;而内圈更靠近忒阳的那一圈叫“副虹”,要么叫“霓”。它的出现角度更大,要在 50 度到 53 度之间。你要是在正午暴雨里抬头,连副虹的影子都还没出来呢。 还有一个有趣的怪事,就是彩虹实际上有“后半生”。我们常说的彩虹,实际上是雨后的第一道“初虹”。当忒阳慢慢下山,光线穿过云层,经过多次折射后,在低空形成一个光弧。
这时候,温度启动回升,雨滴慢慢变干,光线穿过雨滴后,再次折射、衍射,最终在雨滴顶部形成了一个更窄、更亮的光弧。
这时候的忒阳位置会变低,雨滴的位置也会变高,故此你看,彩虹是随忒阳位置移动的,它不是静止的画布,而是一个动态的过程。 有时候,彩虹会突然消亡,要么像一道光带一样飘走。
这一般不是出于空气变了,而是出于天气在形成变化。
比方说,要是地面的温度比天上的温度低,雨滴干了,彩虹就会慢慢消逝;要是空气中的微粒突然削减了,光线就无法被二次散射,彩虹也就没了。就连,要是雨滴忒大了,要么形状忒怪,折射效果就不稳定,彩虹就会变得不清楚得像个残影。 古人说“彩虹不挂,心生幻”,实际上是在提醒我们,别总认定世界是现成的。彩虹不是天上掉下来的馅饼,它是光和水在特定时刻的化学反应。它需求忒阳供给光源,需求雨滴作为介质,还需求特定的角度作为舞台。当你看到它时,你实际上是在参与一场物理上的魔术秀。你在那一瞬间,看到的光,是你和大气共同编织的网。 故此,下次看到彩虹,不妨别急着伸手去抓。等它出现的时候,好好数数,看看有几道彩虹?大约能数到 7 到 8 道吧。别急,等雨停了,忒阳红了,你再去“捉”它。
那时候你才懂,那不仅是光,那是光在水滴里跳的舞,是大气在和你玩的那场大游戏。


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