⑴ 彩虹的原理
彩虹
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彩虹也是香港一個屋邨的名字和地鐵站的名字,同時是一部音樂劇的劇名。
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彩虹彩虹是氣象中的一種光學現象。當陽光照射到半空中的雨點,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光譜。彩虹的七彩顏色究竟是哪七種有不同的說法,中國最普遍的說法是(從外至內):紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。西方的說法是:紅、橙、黃、綠、藍、靛 (Indigo)、紫,源於科學家牛頓分解七原色後取的名字。
其實只要有空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經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,亦可以人工製造彩虹。
晚虹是一種罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現。由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色,故此晚虹看起來好像是全白色。
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原理
造成彩虹的光學原理彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。
雙重彩虹,上方為霓,下方為虹很多時候會見到兩條彩虹同時出現,在平常的彩虹外邊出現同心,但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因為有兩次的反射,副虹的顏色次序跟主虹反轉,外側為藍色,內側為紅色。副虹其實一定跟隨主虹存在,只是因為它的光線強度較低,所以有時不被肉眼察覺而已(參看)。
彩虹其實並非出現在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學現象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變。當觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內的中央,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像。所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當太陽在空中高於42度時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因。
彩虹由一端至另一端,橫跨84°。以一般的35mm照相機,需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下。倘若在飛機上,會看見彩虹會是完整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向。
蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗,得出水對光的折射指數,用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射造成。他准確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色。
後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後,關於彩虹的形成的光學原理全部被發現。
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神話及宗教中的彩虹
彩虹升起的地方在中國神話中,女媧煉五色石補天,終止了一場從天的缺口降下來的大洪水。
在《聖經·創世記》9:13里,上帝在大洪水過後,以彩虹跟諾亞及其子孫立約,再也不降如此大的洪水來毀滅世界了。
在希臘神話中,彩虹是由信使Iris所鋪設連接天地的道路。
在愛爾蘭神話中,彩虹升起的地方是藏有黃金等寶藏的地方。
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參見
日暈 - 月暈
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彩虹
取自"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%A9%E8%99%B9"
頁面分類: 氣象學 | 光學
參考資料:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%A9%E8%99%B9
下雨後,陽光照射下來,空氣中停留的雨水就像三棱鏡一樣,把光分解後,形成彩虹!
彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。
其實只要空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經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,亦可以人工製造彩虹。
空氣里水滴的大小,決定了虹的色彩鮮艷程度和寬窄。空氣中的水滴大,虹就鮮艷,也比較窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比較寬。我們面對著太陽是看不到彩虹的,只有背著太陽才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出現在西方,黃昏的彩虹總在東方出現。可我們看不見,只有乘飛機從高空向下看,才能見到。虹的出現與當時天氣變化相聯系,一般我們從虹出現在天空中的位置可以推測當時將出現晴天或雨天。東方出現虹時,本地是不大容易下雨的,而西方出現虹時,本地下雨的可能性卻很大。
彩虹的明顯程度,取決於空氣中小水滴的大小,小水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮,小水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯。一般冬天的氣溫較低,在空中不容易存在小水滴,下陣雨的機會也少,所以冬天一般不會有彩虹出現。
彩虹其實並非出現在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學現象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變。當觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內的中央,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像。所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當太陽在空中高於42度時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因。
彩虹由一端至另一端,橫跨84°。以一般的35mm照相機,需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下。倘若在飛機上,會看見彩虹是原整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向。
晚虹是一種罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現。由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色,故此晚虹看起來好像是全白色。
雙彩虹
很多時候會見到兩條彩虹同時出現,在平常的彩虹外邊出現同心,但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。當陽光經過水滴時,它會被折射、反射後再折射出來。在水滴內經過一次反射的光缐,便形成我們常見的彩虹(主虹)。若光線在水滴內進行了兩次反射,便會產生第二道彩虹(霓)。霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由於每次反射均會損失一些光能量,因此霓的光亮度亦較弱。兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因為有兩次的反射,副虹的顏色次序跟主虹反轉,外側為藍色,內側為紅色。副虹其實一定跟隨主虹存在,只是因為它的光線強度較低,所以有時不被肉眼察覺而已。蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗,得出水對光的折射指數,用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射造成。他准確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色。後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後,關於彩虹的形成的光學原理全部被發現。
⑵ 求彩虹形成的原因相機能拍攝的到么
彩虹是因為陽光射到空中接近圓形的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈,形成我們所見到的彩虹。形成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。
其實只要空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經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,亦可以人工製造彩虹。
空氣里水滴的大小,決定了彩虹的色彩鮮艷程度和寬窄。空氣中的水滴大,虹就鮮艷,也比較窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比較寬。我們面對著太陽是看不到彩虹的,只有背著太陽才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出現在西方,黃昏的彩虹總在東方出現。可我們看不見,只有乘飛機從高空向下看,才能見到。虹的出現與當時天氣變化相聯系,一般我們從虹出現在天空中的位置可以推測當時將出現晴天或雨天。東方出現虹時,本地是不大容易下雨的,而西方出現虹時,本地下雨的可能性卻很大。
彩虹的明顯程度,取決於空氣中小水滴的大小,小水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮,小水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯。一般冬天的氣溫較低,在空中不容易存在小水滴,下雨的機會也少,所以冬天一般不會有彩虹出現。
⑶ 華為mate40手機拍照為什麼會出現彩虹
華為那個是使手機拍照的時候會出現彩虹,這是因為在手機設置裡面會出現這個內容,尤其是在拍照的時候顯示的
⑷ 形成彩虹的原因是什麼
彩虹是氣象中的一種光學現象。當陽光照射到半空中的雨點,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩的光譜。彩虹七彩顏色,從外至內分別為:紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。
形成原因:彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴,造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射,在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈,造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時,陽光進入水滴,先折射一次,然後在水滴的背面反射,最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用,不同波長的光的折射率有所不同,藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射,所以觀察者看見的光譜是倒過來,紅光在最上方,其他顏色在下。
其實只要有空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象。彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經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,亦可以人工製造彩虹。
空氣里水滴的大小,決定了虹的色彩鮮艷程度和寬窄。空氣中的水滴大,虹就鮮艷。也比較窄;反之,水滴小,虹色就淡,也比較寬。我們面對著太陽是看不到彩虹的,只有背著太陽才能看到彩虹,所以早晨的彩虹出現在西方,黃昏的彩虹總在東方出現。可我們看不見,只有乘飛機從高空向下看,才能見到。虹的出現與當時天氣變化相聯系,一般我們從虹出現在天空中的位置可以推測當時將出現晴天或雨天。東方出現虹時,本地是不大容易下雨的,而西方出現虹時,本地下雨的可能性卻很大。
彩虹的明顯程度,取決於空氣中小水滴的大小,小水滴體積越大,形成的彩虹越鮮亮,小水滴體積越小,形成的彩虹就不明顯。一般冬天的氣溫較低,在空中不容易存在小水滴,下陣雨的機會也少,所以冬天一般不會有彩虹出現。
造成彩虹的光學原理很多時候會見到兩條彩虹同時出現,在平常的彩虹外邊出現同心,但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°,所以副虹位置在主虹之外。因為有兩次的反射,副虹的顏色次序跟主虹反轉,外側為藍色,內側為紅色。副虹其實一定跟隨主虹存在,只是因為它的光線強度較低,所以有時不被肉眼察覺而已。蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗,得出水對光的折射指數,用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射造成。他准確計算出彩虹的角度,但未能解釋彩虹的七彩顏色。後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後,關於彩虹的形成的光學原理全部被發現。
彩虹其實並非出現在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學現象,彩虹看起來的所在位置,會隨著觀察者而改變。當觀察者看到彩虹時,它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內的中央,其實是被水滴反射,放大了的太陽影像。所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,剛好是觀察者頭部影子的方向,虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當太陽在空中高於42度時,彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因。
彩虹由一端至另一端,橫跨84°。以一般的35mm照相機,需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下。倘若在飛機上,會看見彩虹會是原整的圓形而不是拱形,而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向。
晚虹是一種罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現。由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辦顏色,故此晚虹看起來好像是全白色。
雙彩虹:當陽光經過水滴時,它會被折射、反射後再折射出來。在水滴內經過一次反射的光缐,便形成我們常見的彩虹(主虹)。若光線在水滴內進行了兩次反射,便會產生第二道彩虹(霓)。霓的顏色排列次序跟主虹是相反的。由於每次反射均會損失一些光能量,因此霓的光亮度亦較弱。
⑸ 為什麼有時候用照相機可以照到彩虹,而人眼看不到彩虹為什麼用照相機照非液晶屏時會閃,人眼卻看不到~
前者是因為彩虹不是過於明顯,其實眼睛可以看到.照相機能照的,眼睛一定能看到.眼睛能看到的,照相機不一定能照到.
後者會牽扯到電磁波的問題,本人利用初二這小部分光學知識無法解答.請諒解
⑹ 明明沒有彩虹但手機拍出來的有彩虹怎麼回事
明明沒有彩虹,但手機拍出來卻有彩虹,有可能是當時發生了一些折射,所以出現了彩虹,而且手機也正好抓拍住了,所以應該是排除了彩虹
⑺ 為什麼數碼相機可以拍出彩色照片
幫你找到的:
下面,我把我的那篇文章配上圖片,解釋彩色數碼照片是怎麼拍出來的。
為了更好地理解原理,讓我們從照片的起源講起。1825年,法國人涅普斯(Joseph Nicéphore Nièpce),拍出歷史上第一張照片。
他採用的感光劑是氯化銀(silver chloride)。當光線照射氯化銀,後者會分解成純銀和氯氣,純銀在空氣中很快氧化變成黑色。因此,底片顏色越深代表光線越強,顏色越淺代表光線越弱。黑白照片就是這樣拍出來。
19世紀中期,人們發現,人眼的圓錐細胞對三種顏色——紅、綠、藍特別敏感。偉大的英國物理學家麥克斯韋因此假設,紅綠藍作為基色,可以拍出彩色照片。
1861年,在麥克斯韋的指導下,人類的第一張彩色照片誕生了。
採用的方法是在鏡頭前,分別用紅絲帶、綠絲帶、藍絲帶過濾光線,曝光形成三張底片,然後用三部放映機向同一處投影這三張底片,每部放映機的鏡頭前都擰上對應顏色的鏡頭,它們的合成效果就是一張彩照。
真正意義上的彩色膠卷,1933年誕生於柯達公司,底片之上依次有三個感光層,分別對紅、綠、藍三種顏色進行曝光,最後疊加形成一張彩色底片。
二戰後,計算機誕生,科學家發現圖像可以用數字形式表示。如果將光信號轉變成電信號,就可以直接拍出數碼照片。這意味著,照相機不再需要膠卷,而是需要一個圖像感測器(image sensor)。
圖像感測器將光線轉化成電流,光線越亮,電流的數值就越大;光線越暗,電流的數值就越小。所以,如果用0到255的范圍,表示光線的亮度,最亮的光線是白光,數值是十六進制的FF,最暗的光線是黑光(沒有光),數值是十六進制的00。
圖像感測器的表面,分成若干個捕捉點,每個點都會產生一個數值,表示該點感受到的光線亮度,這就叫做"像素"。像素越多,圖像細節就越豐富。如果一台相機的像素是1600×1200,就說明圖像感測器橫向有1600個捕捉點,縱向有1200個,合計192萬個。
但是,圖像感測器有一個很嚴重的缺陷:它只能感受光的強弱,無法感受光的波長。由於光的顏色由波長決定,所以圖像傳播器無法記錄顏色,也就是說,它只能拍黑白照片,這肯定是不能接受的。
一種解決方案是照相機內置三個圖像感測器,分別記錄紅、綠、藍三種顏色,然後再將這三個值合並。這種方法能產生最准確的顏色信息,但是成本太高,無法投入實用(編者註:早期的專業級數碼攝影機多採用此技術)。
1974年,柯達公司的工程師布賴斯·拜爾提出了一個全新方案,只用一塊圖像感測器,就解決了顏色的識別。他的做法是在圖像感測器前面,設置一個濾光層(Color filter array),上面布滿了濾光點,與下層的像素一一對應。也就是說,如果感測器是1600×1200像素,那麼它的上層就有1600×1200個濾光點。
每個濾光點只能通過紅、綠、藍之中的一種顏色,這意味著在它下層的像素點只可能有四種顏色:紅、綠、藍、黑(表示沒有任何光通過)。
不同顏色的濾光點的排列是有規律的:每個綠點的四周,分布著2個紅點、2個藍點、4個綠點。這意味著,整體上,綠點的數量是其他兩種顏色點的兩倍。這是因為研究顯示人眼對綠色最敏感,所以濾光層的綠點最多。
接下來的問題就是,如果一個像素只可能有四種顏色,那麼怎麼能拍出彩色照片呢?這就是布賴斯·拜爾聰明的地方,前面說了,每個濾光點周圍有規律地分布其他顏色的濾光點,那麼就有可能結合它們的值,判斷出光線本來的顏色。以黃光為例,它由紅光和綠光混合而成,那麼通過濾光層以後,紅點和綠點下面的像素都會有值,但是藍點下面的像素沒有值,因此看一個像素周圍的顏色分布有紅色和綠色,但是沒有藍色-就可以推測出來這個像素點的本來顏色應該是黃色。
這種計算顏色的方法,就叫做"去馬賽克"(demosaicing)。上圖的下半部分是圖像感測器生成的"馬賽克"圖像,所有的像素只有紅、綠、藍、黑四種顏色;上半部分是"去馬賽克"後的效果,這是用演算法處理的結果。
雖然,每個像素的顏色都是算出來的,並不是真正的值,但是由於計算的結果相當准確,因此這種做法得到廣泛應用。目前,絕大部分的數碼相機都採用它,來生成彩色數碼照片。高級的數碼相機,還提供未經演算法處理的原始馬賽克圖像,這就是raw格式(raw image format)。
為了紀念發明者布賴斯·拜爾,它被稱作"拜爾模式"或"拜爾濾光法" (Bayer filter)。
⑻ 彩虹形成的原因是什麼
彩虹是太陽光照射到空氣中的水滴時,光線被折射及反射後所形成的一種光學現象。剛下完雨的空氣中,會懸浮著許多小水滴,在太陽光的照射下,便產生了折射和內反射。
而太陽的可見光——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色的波長不一樣,當它們照射到空氣中這些小水滴時,各色光被小水滴折射的程度也不同,因此被分解形成了七色光譜。
彩虹的明顯程度和小水滴的大小息息相關。小水滴的體積越大,我們肉眼所能看到的彩虹就越明顯、越鮮亮;小水滴的體積越小,則越不明顯。
彩虹是弧形的原因
當一道光束碰到了水滴,通常會出現兩種情況:一種是光可能暢通無阻,直接穿過去;另一種是它可能碰到水滴的前緣。在進入時,在水滴內部產生彎曲,接著從水滴後端反射回來,再從水滴前端離開,然後折射出來。光穿越水滴時彎曲的程度,是根據光的波長(即顏色)而定的。
在七色光中,每種顏色的光都有對應的波長,且不同波長的光穿過水滴時會有不同的彎曲度。其中,紅色光的彎曲度最大,橙色光與黃色光次之,以此類推,彎曲最少的是紫色光。此外,彩虹之所以是彎曲的,還與地球本身就是一個球體並且被厚厚的大氣覆蓋有關。
以上內容參考科普中國——關於彩虹的三個為什麼