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只要有空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背后以低角度照射,便可能產(chǎn)生可以觀察到的彩虹現(xiàn)象.彩虹常在下午,雨后剛轉(zhuǎn)天晴時(shí)出現(xiàn).這時(shí)空氣內(nèi)塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因?yàn)槿杂杏暝贫^暗.而觀察者頭上或背后已沒有云的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到.另一個(gè)經(jīng)常可見到彩虹的地方是瀑布附近.在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧,亦可以人工制造彩虹.
彩虹不僅僅是一道七色光譜，它的色彩層次其實(shí)遠(yuǎn)比人們?nèi)庋鬯娨S富得多。在紅橙黃綠藍(lán)靛紫之間，還存在著無數(shù)細(xì)微的顏色變化。但為了便于描述和理解，人們通常將這七種顏色作為彩虹的主要代表。
彩虹的形成主要依賴于光的折射、反射和色散。太陽光是由多種顏色的光線組成的，當(dāng)陽光穿過空氣中的水滴時(shí)，會發(fā)生以下幾個(gè)步驟：
光的折射：當(dāng)陽光進(jìn)入水滴時(shí)，由于水的折射率與空氣不同，光線會發(fā)生折射，改變其傳播方向。這個(gè)過程使得光線在水滴內(nèi)部的路徑發(fā)生了彎曲。
光的反射：光線在水滴內(nèi)部遇到水滴的后面時(shí)，會發(fā)生反射。大部分光線會反射回水滴內(nèi)部，形成一個(gè)完整的光路。
光的色散：不同顏色的光在水中的折射率不同，因此它們在水滴內(nèi)部的折射角度也不同。這就導(dǎo)致了光線的分散，形成了彩虹的多種顏色。
光的再次折射：當(dāng)光線從水滴的另一面射出時(shí)，它又會經(jīng)歷一次折射，進(jìn)一步增強(qiáng)了色彩的分離效果。
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