我们中的许多人都曾在雨后阳光再次照耀时看到天空中的彩虹。但能看到看到彩虹,却需要需要恰到好处条件。
我们需要空气中有一些水滴,比如雨或者雾。我们还需要太阳在我们身后并且离地面很低。这是因为彩虹是由穿过水滴的光形成的。
来自太阳的光对我们来说是白色的。但我们在日常生活中看到的白光实际上是由不同颜色混合而成的。当光线穿过雨滴时,这些颜色就会分离出来。
光波
光以一种波浪的样式传播,就像波浪在海洋中移动一样。彩虹中的每种颜色都有我们所说的“波长”。
每种成分颜色波长的可见光谱。光谱范围从 700 nm 的深红色到 400 nm 的紫色
这意味着波浪顶部之间的距离对于每种颜色来说都是不同的。从波长最短的紫色到波长最长的红色,这些颜色组合在一起被称为“可见光谱”。
雨滴看起来更像圆形的小球,而不是我们经常画的泪珠形状。当光线照射到这些小水球中的一个时,光线就会改变方向。我们称之为“折射”。
每个不同波长的折射量都略有不同。如果光线以合适的角度照射到雨滴上,折射会将阳光分离成不同的颜色。大量的光通过大量的雨滴折射,我们就会在天空中看到彩虹,彩虹颜色出现的顺序由它们的波长长短决定。
光穿过雨滴
当我们看到彩虹时,我们就知道它有七种颜色:红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝色和紫色,但其实这并不完全正确。
彩虹中的颜色
不同的颜色会相互融合,这很难分辨一种颜色从哪里结束,又从哪里开始。它们之间的过渡区域还有其他颜色,例如蓝色和绿色之间的绿松石色。
蓝色和绿色在色谱中彼此相邻,这就是为什么我们可以在它们相互融合的地方看到绿松石色。但是,有些颜色是光谱中彼此不相邻的颜色的混合。
可见光谱
例如,棕色是红色和绿色的混合。但是彩虹中的红色和绿色条带并不相邻,所以我们看不到它们混合形成棕色。许多其他混合颜色的情况也是如此——如果彩虹中的色带不重叠,那么它们就不能混合,我们也就看不到这种混合色。
但是有两种颜色是我们永远不会在彩虹中看到的,这就是黑色和白色。黑色是没有颜色,这是我们在完全没有光的情况下所看到的,或者说光被完全吸收了。
田野上空的彩虹
另一方面,白色是所有颜色的组合。当光被雨滴折射时,它会将白光分离到可见光谱中,这意味着光不再是白色的。灰色是黑色和白色的混合,因为我们在彩虹中永远看不到黑色和白色,所以我们也看不到将它们混合而成的颜色。
所以,你们懂了么?