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彩虹與霓虹:光影變幻的自然奇觀
「若雲薄漏日,日照雨滴則虹生」,早在中國唐朝,孔穎達便道出了彩虹的形成原理。它是由日光照射到半空中的水滴,經過折射和反射,在天空上形成的拱形光譜。
彩虹的色彩斑斕,通常由外圈至內圈呈現紅、橙、黃、綠、藍、靛藍、堇紫七種顏色。但實際上,彩虹的顏色變化無窮,不同的文化背景中,其顏色劃分也不盡相同。
彩虹的形成與陽光的入射角度和水滴的大小有關。當太陽在觀察者背後以一定角度照射到空中密佈的水滴時,便會產生彩虹現象。瀑布附近,背對陽光噴灑水霧,也能製造人工彩虹。
與彩虹並存的「霓」,又稱「副虹」,同樣是由陽光照射水滴形成的。然而,霓的形成過程中,光線經歷了兩次反射和兩次折射,導致色彩排列與彩虹相反,紅在內,紫在外。
值得注意的是,彩虹並非出現在空中特定位置,而是觀察者視角上的光學現象。其位置會隨著觀察者的移動而變化,且一般只會看到彩虹的一半。
彩虹的拱形中心,與觀察者頭部影子的方位一致,且高度略高於眼睛線以上。因此,當太陽在空中高度超過一定值時,彩虹將低於地平線,無法被觀察到。
早在歐洲14世紀,迪特里希·馮·弗賴貝格便通過實驗研究了彩虹的形成機理。而牛頓以三稜鏡展示太陽光散射成彩色的光,才最終揭示了彩虹的完整光學原理。
彩虹與霓虹的差異
特徵 | 彩虹 | 霓虹 |
---|---|---|
反射次數 | 一次 | 兩次 |
顏色排列 | 紅在外,紫在內 | 紅在內,紫在外 |
亮度 | 較亮 | 較暗 |
出現位置 | 主虹外側 | |
形成原理 | 光線一次反射兩次折射 | 光線兩次反射兩次折射 |
彩虹,大自然的美麗傑作
彩虹,這絢爛的彩色拱橋,是大自然中令人驚嘆的現象。它由無數小水滴折射和反射太陽光而產生,呈現出七種鮮明的顏色:紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛藍色和紫色。
彩虹的科學原理
彩虹的形成需要三個必要的條件:陽光、水滴和觀察者的位置。當陽光照射到水滴上時,會發生以下步驟:
- 折射:光線進入水滴後,會因水中的折射率不同而彎曲。
- 反射:彎曲的光線在水滴內部發生兩次內部反射,這會將光線反彈回空中。
- 二次折射:當光線離開水滴時,再次發生折射,從而形成彩虹弧形。
彩虹的不同類型
除了常見的單彩虹外,大自然中還有其他類型的彩虹:
彩虹類型 | 特徵 |
---|---|
雙彩虹 | 較罕見,在主彩虹外還有較暗且半徑較小的副彩虹 |
反虹 | 彩虹在天空的相反側,顏色順序與主彩虹相反 |
霧虹 | 在濃霧中看到的彩虹,顏色較為黯淡 |
彩虹在文化中的意義
彩虹自古以來一直被認為是有吉兆的象徵。在許多文化中,它被視為希望、和平、好運和富足的象徵。彩虹旗也已成為 LGBTQ+ 社羣的象徵。
觀測彩虹的最佳時機
觀測彩虹的最佳時機是在雨後或暴風雨期間,當陽光穿過天空中的雨滴時。彩虹通常在觀察者的對面,太陽必須在觀察者背後低於地平線約 42 度。
如何拍攝彩虹照片
拍攝彩虹照片的技巧包括:
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彩虹_百度百科
周杰倫- 彩虹
- 使用廣角鏡頭
- 確保天空清晰
- 避免使用閃光燈
- 使用快門優先模式,曝光在 f/8 和 1/250s 左右