奇妙的“橋”——彩虹
夏季雨後,有時可以看到這樣一幅美麗的圖畫:雨過天晴,空中烏雲飛散,太陽露出了笑臉,在太陽對麵的天幕上出現一條半圓形的彩虹,飛架在天際。它是一條由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫組成的七色光弧,這就是彩虹。美麗的彩虹是人們常見到的大氣的光現象,它濃妝淡抹,色澤調配得和諧秀麗,把天空點綴得瑰麗繽紛。
為什麼會出現彩虹萬丈的奇景呢?
我國古代科學家沈括對虹曾有過科學的解釋:“虹,雨中日影也,日照雨即有之”。也就是說,虹是“日照雨”的產物,陽光照射到大水滴上,經折射、分光、全反射、再折射而形成的。
英國科學家牛頓,經過多次實驗發現:太陽光透過三棱鏡時,改變了原來的直線方向,變為折射,紫光折射程度最大,紅光最小,就這樣把陽光分解成七種顏色的光帶。雨後,空中布滿小水滴,這是一種天然的棱鏡,陽光透過水滴時,不但改變了太陽光的方向,同時被分解為七色光。有的同學會問:“是不是雨過天晴都能出現彩虹呢?”當然不是。因為彩虹隻有在太陽高度較低的情況下才可能形成,並且也不是在什麼位置上都能看到,也隻有當太陽在你背後的時候,你才能看到它。
除了天空中有時自然可以出現彩虹外,我們還可以用人工的方法製造彩虹。在陽光下,我們用嘴含一口清水,然後噴撒在太陽對麵的方向上,你也會看到一道彩虹,但是它的規模和持續的時間,當然無法和真正的自然彩虹相比。你還可以把一隻空汽水瓶的瓶嘴放在肥皂水裏,瓶口就會蒙上一層薄膜。再把汽水瓶放在陽光下,讓陽光透過彎曲的玻璃瓶照射在肥皂薄膜上,也可以看到彩虹。
天空的彩虹有時寬,有時窄,有時顏色鮮豔,有時顏色暗淡。這是為什麼呢?原來這是空氣中水滴大小決定的。當水滴大時,彩虹顏色鮮豔,彩帶窄;水滴小呈霧狀時,彩虹顏色顯暗淡,彩帶寬。
在天空中,有時還會出現兩條彩虹,這是比較常見的自然現象。兩條彩虹,一上一下。第一條是主虹,色彩鮮豔,紫色在裏,紅色在外。第二條是副虹,色彩較淡,紅色在裏,紫色在外。這是由於太陽光透過空中水滴,發生兩次折射和反射的緣故。有時,甚至會出現三條、四條、以至五條彩虹,那是虹在河湖的反光作用下形成的反光虹,這種奇景是很少見到的。1948年9月24日下午,在前蘇聯列寧格勒(現在的聖彼得堡)的涅瓦河上空,人們曾經看到天空中同時出現四條彩虹,前後持續了20多分鍾,這是一幅多麼燦爛的景色啊!
彩虹的出現還可預示天氣的變化呢!天氣諺語說:“東虹日頭西虹雨”,“早虹雨滴滴,晚虹曬破臉。”就是說,早晨西方有虹,是雨的征兆;傍晚東方有虹,預兆天晴。類似這些諺語還有很多,事實證明,彩虹與天氣的變化十分密切,預報天氣還是相當準確的。