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第4章 彩虹是从哪里来的?

并不是只有雨滴才能创造彩虹。烟雾或者海浪也可以使光线发生折射。

阳光经过漫长的空中旅行,射入雨滴的中央。当这道光穿越水滴时,会发生一点弯曲。与棱镜的原理相同,雨滴让隐藏在白光中的每个颜色都发生了弯曲(折射),使它们与相邻的颜色稍有不同。于是穿过雨滴时,这道白光会突然分解成各种不同颜色的美丽光线。

在雨滴内部,各色光线会冲撞到它的内壁上。这层壁如同镜子一样,可以将明亮的光线反弹回去。这时,光线发生了更多的弯曲,它们穿过雨滴的一侧,再反射到雨滴的外部。

阳光本来是在我们身后的,但这些改变了方向的光又回到我们身上。于是,我们的眼睛就可以看到五彩的颜色组成一个拱形挂在空中——它是光被成千上万个小雨滴弯曲折射后形成的。

要是赶巧了的话,你会有幸看到两道彩虹同时出现在空中。另外一道,更大更浅,只是依稀可见,而且它的颜色是反向排列的。最外面的一条是紫色,最里面是红色。之所以会出现两道彩虹,是因为在每个雨滴内部,光线被反射了两次。

彩虹和鸟儿、云朵不同,并不是实际存在于空中的,而是光线的小把戏。每个人看到的那一道彩虹(如果幸运的话,是两道)都是由当时在身后漂浮的光线和面前的雨滴所组成的。所以说,你所看到的彩虹是独一无二的,它只属于你自己。

火焰是由各种颜色组成的。壁炉中的木柴燃烧时呈现出黄色、桔色、红色、白色和蓝色。火焰的颜色取决于两个因素:火的温度和燃烧的材料。

要想知道颜色和温度的联系,可以观察一下电炉子的燃烧器。在打开开关之前,炉子上的金属线圈是冷的,呈现黑色。

现在想象一下你要热一些汤。打开炉子的开关,金属线圈会发热,接着它们开始变成暗红色。炉子烧得越热,颜色就越红。最后,当炉子达到它的最高温度时,金属圈会呈现出明亮的桔红色。

当然,炉子的线圈并没有真正的燃烧——它并不是火,只是达到了非常高的热度。如果可以烧得更热,那么它的颜色还将改变得更加明显。不是只停留在桔红色,它会变成黄色,接下来是白色,然后是蓝色。蓝色说明它达到了最热的程度。

这种情形同样发生在火焰身上。拿蜡烛的火焰来说,随着烛芯的燃烧,蜡开始融化,摇曳的烛火会产生好几种颜色。火燃烧时需要氧气。(如果你用一个广口瓶罩住蜡烛,那么火焰就会熄灭。)当蜡烛燃烧时,火焰中间接近底部的地方得不到足够的氧气,所以看起来会显得暗一些。

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