彩虹形成的原因有哪些

原因

彩虹是因爲陽光射到空中接近圓形的小水滴，造成光的色散及反射而成的。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射，在水滴内也是以不同的角度反射。當中以40-42度的反射最爲強烈，形成人們所見到的彩虹。

其實隻要空氣中有水滴，而陽光正在觀察者的背後以低角度照射，便可能産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。這時空氣内塵埃少而充滿小水滴，天空的一邊因爲仍有雨雲而較暗。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。虹的出現與當時天氣變化相聯系，一般人們從虹出現在天空中的位置可以推測當時将出現晴天或雨天。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，取決于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。

彎曲原因

事實上如果條件合适的話，可以看到整圈圓形的彩虹(例如峨眉山的佛光)。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，最後射向人們的眼睛。

光穿越水滴時彎

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彎曲的程度，視光的波長(即顔色)而定——紅色光的彎曲度最大，橙色光與黃色光次之，依此類推，彎曲最少的是紫色光。

因爲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。由于光在水滴内被反射，所以觀察者看見的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顔色在下。

每種顔色各有特定的彎曲角度，陽光中的紅色光，折射的角度是42度，藍色光的折射角度隻有40度，所以每種顔色在天空中出現的位置都不同。

若用一條假想線，連接後腦勺和太陽，那麽與這條線呈42度夾角的地方，就是紅色所在的位置。這些不同的位置勾勒出一個弧。既然藍色與假想線隻呈 40度夾角，所以彩虹上的藍弧總是在紅色的下面。

倒挂的彩虹又是怎麽回事?

“環天頂弧”是氣象學中一種稀有現象，因爲它的形成位置相當高，很少被人注意到，常被稱之爲“倒挂彩虹”或“天空的微笑”， 它形成于和太陽同一側的天空，并且以不超過四分之一圓周的長度環繞天頂。

天空晴朗，雲層非常少，同時陽光還得以一定的角度照射在距離地面6100米-7625米的雲層中的細小的冰晶上形成折射。同時，雲層中的冰晶表面一定得是彎曲的，且顆粒比鹽粒還要小。

當太陽身處天空下方，日光與冰晶扁平面相接觸時，光線在每個晶體内都發生了彎曲，折射出包括紅色、橙色、

黃色、綠色、藍色、靛藍、藍紫色等彩虹特有的七色光譜。

由于卷雲所含的冰晶粒子不斷移動位置，因此環天頂弧現象出現的時間非常短暫。

具體過程分解是這樣：

形成環天頂弧的太陽光會從冰晶的平坦頂面進入，從其中一個棱鏡面射出。幾乎平行的太陽光經過角度90°的棱鏡折射後将是寬色分離和較單純的顔色。環天頂弧隻能在太陽的仰角低于32.2°時形成。當太陽的仰角在22°時的環天頂弧最明亮，因爲這時的太陽光進入和離開冰晶時的偏向角最小;這時形成的環天頂弧長度22°，寬度3°。環天頂弧的長度因爲太陽仰角的不同而在32.2°和0°之間變化，并且在這兩個極值的環天頂弧亮度會非常微弱。當太陽的仰角高于32.2°，光線會從冰晶的底部離開，會形成幾乎隻有單色的幻日環。