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第20章 彩虹为什么是拱形的?

每当说起彩虹,人们脑海中往往会浮现出这样的画面:绚丽的色彩、阵雨过后天空中羞答答的太阳,以及它发射出的那若隐若现、斑斑点点的光。关于彩虹的拱形形状,从非洲到欧洲,自古便有许多关于它的传说。让人惊讶的是,有的传说竟然将它比作了蛇,或许是单从形状上来猜测的吧。有一则来自非洲大陆的故事是这样说的:一道彩虹就是一条雨后出洞觅食的蛇,一些不幸遇到它的人便会被其吃掉,就像大蟒蛇吞下小老鼠一般。

有一则来自非洲大陆的故事是这样说的:一道彩虹就是一条雨后出洞觅食的蛇。

事实上,彩虹只是光玩的一个小把戏而已,并不是天空中什么实实在在的物体。只有在满足一定条件的情况下,彩虹才会出现。也就是说,阳光必须从你背后照过来,而与此同时,雨在你的前方还未完全停住。(因为彩虹的形成需要鲜亮的阳光,这就意味着在你的面前,阵雨必须正在慢慢变小或者渐渐停歇。)

当阳光掠过你的肩膀、头部,进而同你前方的雨滴相遇时,光线便会发生弯曲,这是因为雨水的密度远远大于空气的密度。看上去白晃晃的太阳光实际上是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种彩光组合而成的。这些不同颜色的光拥有着不同的波长。当阳光穿入雨中,雨滴会将这些不同波长的光或多或少地给反射出去。也就是说,不同的波长或不同颜色的光在这之后会被反射向不同的方向。这样,原本聚集在一起的白光就被分解回了各自本来的颜色,开始各行其路。

在水滴中,彩色的光线同雨滴的内壁发生了碰撞,从而使弯曲的程度更加厉害。它们通过最初进入雨水滴的一侧被重新反射出来。这样,我们便在天空中看到了一道拱形的彩虹。

每个小水滴都会将彩虹的颜色统统反射回天空中。但是当你站在地面上观察时,眼睛却只能接受到其中的某些颜色。由于水滴对红色光和橙色光弯曲的最厉害,因此它们位于彩虹的最外层。蓝色光和紫色光的弯曲度最小,所以位于最里层。而黄色光和绿色光则位于中间的位置。这样所有这些光线便构筑起了一道美丽的彩虹。

彩虹为什么是弯曲的呢?这是因为制造它的水滴是圆的。每一个小水滴都是一个小圆球。所以由其内部一侧反射出的光线自然便呈现出弯曲的圆形。而我们所看到的彩虹弧只是这个圆圈的一部分。(有时,彩虹弧只占了这个圆圈非常小的一部分,这是因为并不是整片天空都在下雨。)

如果这个颜色盘是完整的话,那它的中心应该是位于地平线之下的。有时,当我们从山上俯视一条长而深邃的峡谷时,如果降雨情况完全符合要求,那么我们便会欣赏到一个接近整圆的彩虹。

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