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为什么雨后天上挂着彩虹?

雨后,空气中弥漫着无数微小水滴,这些水滴直径在0.5至2毫米之间游荡。此刻,一场特殊的光学盛宴正在酝酿之中。要想揭开这场盛宴的神秘面纱,阳光需要以约42°的角度射入这些微小水滴。观察者需要背对太阳,以便更好地观察这一奇妙现象。

这一切背后隐藏着复杂的光学过程。当阳光遇到空气中的水滴,会发生折射现象。不同波长的光线(也就是不同的颜色)因为折射率的差异而分离。你会发现,红色的光线折射角度最小,而紫色的光线折射角度最大。这些色散后的光线在水滴的内壁上发生全反射,仿佛是一场光与水的舞蹈。反射后的光线再次从水滴中折射出来,最终形成了从红到紫的七色光谱。

这种现象并非随意出现,它需要特定的条件——那就是雨后转晴的天空。这时,既有充足的阳光,又有悬浮在空气中的水滴。如果水滴过小,比如雾天,那形成的就会是颜色较淡的雾虹,给人一种朦胧美感。

彩虹,这个美丽而神秘的现象,实际上是光的色散和折射共同作用的产物。在古代,人们常常赋予这种现象浪漫的想象。在北欧的神话中,彩虹被视为神域的桥梁,连接人间与天堂。而在中国的传说中,彩虹则是女娲补天留下的余辉,象征着神话英雄的英勇与智慧。

每当雨后转晴,天空中的彩虹都会带给我们无尽的惊喜和想象。它不仅仅是一种光学现象,更是大自然赋予我们的美丽礼物,让我们在欣赏的也能感受到大自然的神奇与浪漫。

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