| 特徵 | 彩虹 |
|---|---|
| 定義 | 氣象中的一種光學現象，光線在水滴中折射和反射後形成 |
| 外觀 | 拱形的彩色光譜，由外到內依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛藍、堇紫 |
| 顏色數量 | 無數種，通常被解讀為 3-9 種，常見為紅橙黃綠藍靛紫 |
| 形成原理 | 陽光照射到空氣中的接近球形的小水滴，造成色散和反射 |
| 最佳觀賞時間 | 雨後初晴，陽光充足且空氣中水滴充足時 |
| 形成角度 | 40-42 度 |
| 七色劃分（現代中國民間） | 赤橙黃綠青藍紫（青色指偏藍的綠色） |
| 光學三原色 | 紅、綠、藍 |
| 出現位置 | 陽光與水滴所在的相對方向 |
| 橫跨角度 | 84 度 |
| 霓 | |
| 定義 | 與彩虹相對應的自然現象，光線在水滴中反射兩次後形成 |
| 外觀 | 彩帶排列與彩虹相反，紅色在內，紫色在外 |
| 形成原理 | 陽光照射到空氣中的水滴，光線發生兩次反射和兩次折射 |
| 出現角度 | 50-53 度 |
| 亞歷山大帶 | 虹與霓之間未被照亮的天空區域 |
| 發現歷史 | |
| 中國唐朝 | 孔穎達提出「若雲薄漏日，日照雨滴則虹生」 |
| 北宋 | 孫彥先提出「虹乃雨中日影也，日照雨則有之」 |
| 歐洲 | 迪特里希·馮·弗賴貝格通過實驗研究虹的形成機理 |
| 笛卡爾 | 發現水滴大小不影響光線折射，計算出彩虹角度 |
| 牛頓 | 以三稜鏡展示陽光散射原理，揭示彩虹形成的光學原理 |
彩虹是什麼？
彩虹是一種美麗的大氣光學現象，當陽光穿過雨滴時會發生折射、反射和色散，就會產生彩虹。彩虹通常是半圓形的拱形，顏色從外側的紅色到內側的紫色，排列順序為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
如何形成彩虹
彩虹的形成需要滿足三個條件：
- 太陽在觀察者的身後：陽光必須位於觀察者背後，大約在40°以下。
- 前方有雨滴：雨滴必須位於觀察者前方，並且與陽光形成一定角度。
- 雨滴的大小適中：雨滴的尺寸約為0.1至0.6毫米，才能產生明顯的彩虹。
當陽光穿過雨滴時，會發生以下幾個步驟：
- 折射：陽光進入雨滴後會發生折射，向雨滴內側彎曲。
- 反射：陽光在雨滴內部發生第一次反射。
- 折射：反射後的陽光再次穿出雨滴，發生第二次折射，向雨滴外側彎曲。
- 色散：折射時，不同波長的陽光被偏折不同的角度，從而產生了彩虹中的顏色分佈。
彩虹的種類
除了常見的彩虹外，還有以下幾種特殊的彩虹：
| 種類 | 特點 |
|---|---|
| 雙彩虹 | 在主彩虹外側出現一條較淺、顏色相反的副彩虹 |
| 反彩虹 | 彩虹在夜間出現，由月亮光而不是陽光產生 |
| 環地平弧 | 環狀彩虹，通常在霧氣中形成 |
| 霧虹 | 由霧滴形成的彩虹，顏色較淡 |
| 月虹 | 由月光而非陽光形成的彩虹，較罕見 |
彩虹的科學意義
彩虹是一種重要的氣象現象，它證明瞭折射、反射和色散等光學原理。彩虹也對藝術、文學和文化產生了深遠的影響，激勵了無數的畫家、詩人和音樂家。
與彩虹相關的迷信
- 彩虹是好運的象徵。
- 穿過彩虹可以帶來好運或實現願望。
- 在彩虹的兩端可以找到寶藏。
- 看見彩虹的人會擁有長壽和健康。