1、高空看彩虹，真的是這個樣子嗎？
最近，各大社交網站都傳出了一幅美麗的畫面——原來，從高處往下看，你看到的彩虹是這樣的：
在網上，從高處往下看，你看到的彩虹太美了。
太美了！就連君蝌蚪也不禁感嘆！但這是真的嗎？讓我們排練一堂中學物理課。
彩虹是人們經常看到的一種自然光現象。
它是如何形成的？說到彩虹的形成，人們常常把它與雨後的後果聯繫起來。
許多人認為彩虹只會在雨後出現。
事實上，這種觀點是不完整的。
的確，雨後的天空有時會出現彩虹，但在陽光下，噴泉或瀑布周圍也會出現彩虹；夏天，在街上奔跑的灑水車後面，有時會出現彩虹；空中噴霧也可以形成彩虹。
大多數人都見過這種常見的彩虹，它們是如此常見，以至於有時人們在花園裡給植物澆水時也能看到它們。
中學物理課上有個關於光色散的實驗：拿一個棱鏡，讓一束白光穿過狹縫射到棱鏡的一側，穿過棱鏡後，方向行程變化，白色光幕上形成一種顏色 光帶按七種顏色的順序排列：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
這與彩虹的顏色非常相似。
但不可能有棱鏡在空中形成彩虹。
為什麼是這樣？
這是因為有很多小水滴漂浮在空中。
當陽光照射在這些小水滴上時，小水滴像棱鏡一樣將白光分解成七種單色光，對陽光起到色散作用。
陽光如何在小水滴中產生光譜色散？
陽光進入小水滴，即從空氣介質進入水介質，發生折射。
由於構成白光的各種單色光的折射率不同，紫光的波長最短，其折射率最大。
較長的波長具有最小的折射率，其餘顏色介於兩者之間。
因此，光分裂發生在小水滴中，各種顏色的光同時在小水滴中繼續傳播。
當它遇到水滴的另一個界面時，被反射回來，再次穿過小水滴的內部，出來時又被折射回空氣中。
這樣，太陽光在小水滴中經過兩次折射和一次全反射，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光。
當空氣中的小水滴數量較多時，陽光穿過這些小水滴，通過反射和折射，將發出的光線集中在一起，在天空中形成一道美麗的彩虹。
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無論天氣如何，瀑布都會將源源不斷的水流產生的霧氣反沖到空氣中，從而使大氣的飽和度繼續存在。
這導致了瀑佈出色的攝影伴侶彩虹的出現。
在陽光明媚的日子裡，風在海洋或湖泊中掀起波浪，當空氣中充滿霧氣和濕氣時，形成了瀑布彩虹的“噴霧彩虹”變體。
通常我們看到的大部分是彩虹，視角（從地面到彩虹頂部的角度）約為42°。
有時在彩虹之外，還可以看到另一條顏色順序相反、顏色較深的彩虹。
這個叫做次級彩虹。
主虹為內紫外紅，副虹為內紅外紫，副虹又稱霓虹。
霓虹燈和主彩虹是同心圓弧，它們之間的天空更暗，彩虹內外的天空更亮。
霓虹燈的視角約為 51°。
其成因與主虹基本相同。
它是由陽光在小雨滴中的兩次反射和兩次折射形成的，即折射-全反射-全反射-折射。
副虹常伴隨主虹，它們通常比主虹更薄更暗。
主彩虹和副彩虹之間比周圍天空更暗的區域稱為“亞歷山大帶”（或“暗帶”）。
這裡是關鍵部分——在地平面上，我們看到的主彩虹和霓虹燈是半圓形的，那是因為它們的下半部分被地面覆蓋了。
如果站在一座高山頂上，可以看到大部分的主彩虹和霓虹燈。
只有在天氣晴朗的時候，從船艙往下看，才能看到主彩虹和霓虹燈的全貌，完整的圓圈。
雖然由於地面的阻礙，通常很難看到完整的彩虹，但大多數可見的彩虹實際上是正圓的弧（根據笛卡爾的說法，確切的弧半徑是 42 度）。
如果太陽的角度太大（如中午左右）或太小（太陽升起或落下），我們就不容易看到彩虹，因為彩虹是被小水反射的水滴進入我們的眼中，彩虹總是出現在太陽的對面，所以西邊看到了早晨的彩虹，東邊看到了傍晚的彩虹。
它主要出現在夏天。
附言。
還有一些更美麗的彩虹不是每個人都有機會看到的。
紅色彩虹通常在日出或日落時可見，當地球大氣層的厚度過濾掉藍光時，留下更多的紅色或橙色光被小水滴反射或折射。
這樣一來，彩虹的邊緣就變得更紅了。
火虹其實並不是彩虹，它與火無關。
“環視弧”是這種精美光學效果的真正名稱。
霧弓比彩虹少得多，因為這種現象需要一定的條件才能發生。
一方面，光源必須在觀察者的後面和地平線以下。
同時，觀察者身後的霧必須很薄，這樣陽光才能到達前方較厚的霧。
月亮彩虹，就像魔月一樣，相當於月亮製造的彩虹。
月弓也很難觀察，因為它需要一場風暴才能產生，理想情況下，是一個沒有被雲層鎖定的明亮滿月。
動力飛機和航空攝影的出現讓每個人都有機會目睹巨大的圓形彩虹。
所以，我們在飛機或山上看到的應該是彩虹環，而不是加了偏光鏡片的效果。
這張照片是跳傘者從半空中拍的，可以看到完整的環形彩虹。
然而，在飛機上看到的彩虹並不總是滿圓的。
跳傘者海拔較低，離地表較近，霧中的水滴較大，可以形成七彩的彩虹。
但是飛機在高空，高空的雲滴直徑通常很小，所以通常看到的是一條白色的彩虹。
不僅如此，標準的環形彩虹只有在太陽處於天頂時才能看到。
當太陽仰角大於42°小於90°時，出現橢圓形彩虹；當仰角小於42°時，可以看到橢圓形的彩虹。
是雙曲弧。
參考資料
1、《現代物理知識》，第03期，康良溪。
2、部分圖片來自國湖網和中國國家地理。
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