飛行中你看到過(guò)圓形彩虹嗎?
余亦然
在航空旅行中,有時(shí)我們會(huì )看到一種奇特的彩虹——圓形彩虹。為什么在高空中看到的彩虹是圓形的?在什么情況下會(huì )出現圓形彩虹?空中會(huì )有雙彩虹嗎?飛機的影子不在彩虹中是什么原因?本文將為您揭曉這些高空中的彩虹之謎。
首先,為什么在高空中看到的彩虹是圓形的呢?彩虹的形成原理是光線(xiàn)經(jīng)過(guò)水滴的折射、反射、再次折射等過(guò)程。當陽(yáng)光射入水滴時(shí),光線(xiàn)先發(fā)生折射,然后在水滴內壁發(fā)生反射,最后從水滴中折射出來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中,不同波長(cháng)的光線(xiàn)折射的角度不同,形成了彩色光譜。
地面上的彩虹通常呈半圓形,而在高空中看到的彩虹是圓形的,這與我們的視角和觀(guān)察高度有關(guān)。在地面觀(guān)察時(shí),地面遮擋了彩虹的下半部分,我們只能看到半圓形的彩虹。然而,在高空中,如在飛機上,我們能夠觀(guān)察到彩虹完整的圓形輪廓。實(shí)際上,彩虹本身就是完整的圓形,只是在地面觀(guān)察時(shí)人的視線(xiàn)受到了阻擋。
那么,在什么情況下會(huì )出現圓形彩虹呢?如果遇到以下兩種情況,我們可能會(huì )看到圓形彩虹:
在高空中觀(guān)察:如前文所述,當我們在飛機上或者高山上觀(guān)察彩虹時(shí),由于沒(méi)有地面的遮擋,我們可以看到完整的圓形彩虹。
在地面觀(guān)察水面上的彩虹:當我們在地面觀(guān)察水面上的彩虹時(shí),水面反射出的光線(xiàn)有可能補全彩虹的下半部分,使彩虹呈現完整的圓形。
空中會(huì )有雙彩虹嗎?空中確實(shí)可能出現雙彩虹。雙彩虹是指在主彩虹外側出現一道較弱的彩虹。這種現象出現的原因是光線(xiàn)在水滴內部發(fā)生了兩次反射。雙彩虹的顏色順序與主彩虹相反,由于光線(xiàn)經(jīng)歷了額外的反射過(guò)程,雙彩虹的亮度相對較弱。在航空旅行中,如果天氣條件適宜(如有雨滴或者云層中的水滴),我們同樣有可能在高空中看到雙彩虹的奇觀(guān)。
在某些特殊情況下,飛機的影子有可能出現在彩虹中。這種現象被稱(chēng)為“幻日環(huán)”,是一種正常的光學(xué)現象。當陽(yáng)光穿過(guò)云層中的冰晶時(shí),光線(xiàn)會(huì )被折射和反射,形成一個(gè)類(lèi)似彩虹的光環(huán)。在這種情況下,如果飛機的影子投射到光環(huán)上,我們就能看到飛機的影子出現在彩虹中的奇特景象。
飛機的影子如果不在彩虹中又是什么原因呢?在高空中觀(guān)察彩虹時(shí),我們有時(shí)會(huì )發(fā)現飛機的影子并沒(méi)有出現在彩虹中。這是因為彩虹的形成需要符合特定的幾何關(guān)系要求,陽(yáng)光、觀(guān)察者、水滴以及彩虹之間需要符合一定的角度要求,才能使彩虹出現在我們的視野中。而飛機的影子則是陽(yáng)光投射到云層上形成的,這個(gè)過(guò)程與彩虹的形成原理沒(méi)有直接關(guān)系。
在航空旅行中,我們有機會(huì )觀(guān)察到高空中的圓形彩虹、雙彩虹以及飛機影子與彩虹交會(huì )的奇特景象。這些美麗的自然現象是光學(xué)原理與大氣條件相互作用的結果,為我們的旅途增添了許多驚奇和樂(lè )趣。通過(guò)了解這些現象背后的科學(xué)原理,我們可以更好地感受大自然的神奇魅力。