揭秘彩虹形成的秘密以及它如何令我们的感官着迷

为什么会有这么多关于彩虹的歌曲？这可能是因为这种气象现象既美丽又短暂，能激发我们内心的浪漫情怀。

或者，这可能也归功于它们鲜艳色彩令人着迷的光学特性。无论如何，彩虹形成背后的解释几个世纪以来一直让人们着迷。

关于彩虹的独特事实

虽然大多数人对彩虹的基本概念都很熟悉，但围绕着这些神奇的光弧还有许多引人入胜的方面和鲜为人知的事实。以下是您可能不知道的关于彩虹的五个有趣事实。

1. 彩虹是如何形成的？

彩虹是在阳光——包括所有可见光波长，它们合在一起呈现为白光——在水滴（通常是雨水，但也可能是喷雾或雾气中的水滴）中反复折射时形成的。

一部分光线在水滴的外部表面发生反射，但其余的光线会进入水滴，并在进入时发生偏斜。这种偏斜或折射发生的原因是水的密度比空气大。当光线进入水滴时，它会减速并改变方向。

想象一下，如果您在高速公路上飞驰，而路面突然变成了泥泞。一旦进入水滴内部，光线就会在后内表面反射，然后再次折射，在穿出水滴并返回空气时弯曲。

由于水滴是球形的，并且其表面并非平行，因此所有这些进出水滴时的偏斜对于可见光的各种波长都会以略微不同的角度发生，所以射出的白光会分散成一系列颜色。

2. 彩虹中有多少种颜色？

一个人在彩虹中感知到的颜色数量取决于期望，而期望是文化产物。古代哲学家和物理学家对彩虹的颜色有不同的看法。

例如，亚里士多德曾写道，彩虹只有三种颜色：红、绿、紫。一些早期的伊斯兰学者也认为彩虹有三种颜色，但他们看到的是红、绿、黄。中世纪的原始科学家罗杰·培根描述了五种颜色；早期中国科学家和哲学家也是如此。

直到17世纪，艾萨克·牛顿爵士将彩虹中感知的颜色与西方音阶上的音符联系起来后，欧洲科学家才一致认为彩虹有七种颜色。

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3. 彩虹在太阳的什么位置？

彩虹总是与太阳相对。想象一条从太阳（在您身后某处）穿过您后脑勺并从您眼睛射出的直线，这条直线在地面上会终止于您头部的影子。您看到的任何彩虹都将围绕该轴线居中。站在您旁边的人也可能看到彩虹，但它会围绕着一条从太阳到他头部影子的轴线。

如果您认为您发现了离太阳很近或围绕太阳的东西，那您看到的是别的东西。一种叫做幻日（也称为“sun dogs”）的现象，可能出现在太阳两侧的圆形或尖状弧形上。而晕则会环绕太阳。这两种现象都是由高层云中的六边形冰晶充当棱镜造成的。

4. 什么是“火彩虹”？

“火彩虹”与彩虹没有任何关系。（也与火无关。）更准确地说，它们被称为“环地平弧”，火彩虹看起来是水平的，也是高层冰晶折射光线的产物。

火彩虹不像传统彩虹那样广为人知或经常出现。它们也不应与北欧神话中火焰彩虹桥混淆。

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5. 什么是彩虹桥？

“比弗罗斯特”（Bifröst）神话很可能是某些现代民间故事的灵感来源：故事讲述，当心爱的宠物去世时，它们会穿过彩虹桥，去到一个它们等待主人安息的宁静之地。

宠物爱好者和维京人并非唯一将彩虹视为生者和死者世界之间联系的人。那座名为比弗罗斯特的彩虹连接着凡人世界和神的世界。死后，有功绩的灵魂会穿过它前往英灵殿。

事实上，比弗罗斯特的传说可能源于希腊和罗马信使女神伊里斯（Iris）所走的彩虹路径。其他更古老的亚洲和美洲原住民传统也将这道多彩的弧线视为连接我们世界与其他世界的桥梁。

如今，人们仍然对它们独特的外观所带来的非凡品质和象征意义感到敬畏。 科学告诉我们彩虹是通往虚无的道路，但它们对恋人、梦想家和我来说，其魅力依旧不减——风靡全球。

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文章来源

Discovermagazine.com的作者在我们的文章中使用了经过同行评审的研究和高质量的来源，我们的编辑对其准确性和可靠性进行了审查。请查看本文使用的以下来源

• 美国国家海洋和大气管理局。彩虹是如何形成的？

• Lettera Matematica.彩虹简史

• SKYbrary.幻日

• NASA.西弗吉尼亚州上空的火彩虹

• Britannica.比弗罗斯特