我的生活日曆

為甚麼會有彩虹上面會有霓?

霓(Secondary Rainbow)
虹(Primary Rainbow)

霓、虹的成因：

虹：太陽光從水滴的頂部射入，經兩次折射和一次反射後射出，發散成七彩的各色光，其中紅光偏向角最小，紫光最大。紅
光的仰角約42°，在外側；紫光的仰角約40°，在內側。

霓：在虹的外圍，但光度較弱，與虹成因相似，不同處在於太陽光是從水滴的底部射入，而虹是從水滴的頂部射入。太陽
光從水滴的底部射入，經兩次折射和兩次反射後射出，發散成各色光。紅內紫外，恰好與虹的顏色排列相反。

更詳細內容：

http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/html.php?html=everydayPhysics/rainbow/rainbow

※另外一種的說法:

「霓」亦稱副虹，和「虹」的不同僅在於形成過程中光線在雨滴內產生二次反
射。因此，光線通過雨滴後射到我們眼內時，光弧彩色排列與虹正好相反，即是內紅外紫的彩色光帶。霓視角約為50度，與正虹為同心圓弧。偶而大氣中會出現三
次虹及更高次虹，但因光度低極為罕見。

虹與霓的色彩及寬度，與雨滴的大小有關。雨滴越大，虹帶越窄，色彩也會更鮮明。相
反來說，雨滴越小，虹帶越寬，色彩就比較黯淡。但雨滴太小時，分光和反射不明顯，也不會出現虹。此外，如果太陽的角度太大（例如在中午前後），或太小（近
日出或日落）也不易看到虹。又因虹是陽光經雨滴反射進入觀察者的緣故，所以永遠出現在太陽的對面，因此朝虹見於西方，夕虹則見於東方。

「霓」和「虹」都是陽光被小水珠折射和反射所形成的彩虹現象。光線被水珠折射兩次和反射一次
就叫做虹 (圖二 a)﹔光線被水珠折射兩次和反射兩次就叫做霓 (圖二
b)。由於霓比虹反射多一次，光線的強度較弱，所以並不常見。另一方面，因為霓與虹的反射路徑不同，所以我們看到霓的七色剛巧與虹的七色上下相反的
(比較圖二 a 和二 b )。

• 2010-03-21 10:17:43 補充 虹與霓的實景
  
  http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1206102506887
• 2010-03-21 10:19:08 補充 虹：
  是太陽光經空中的水滴一次反射及兩次折射色散所形成(注意折射是造成色散的原因), 如圖一所示, 若人站在和水滴成42度角的地面時, 會看到紅光; 站在40度角時看到的是藍光, 其他的色光則介於兩者之間.
  
  霓：
  陽光經水滴二次反射兩次折射色散而成, 50度角看到的是紅光, 54度看到的是藍光
  
  在[光學]一書中，牛頓提到了彩虹的成因。他認為彩虹與折射有關，而且一定要太陽光通過雨滴才形成。不過這種說法並不是牛頓最 先提出的，法國哲學家笛卡兒才是第一個解開彩虹之謎的人。然而根據牛頓的繪圖，他已準確推論出太陽光是如何分裂，以及如何形成虹與霓。
• 2010-03-21 10:27:12 補充 白話的說明:
  
  霓虹兩字常被併在一起
  
  其實是不一樣的東西喔!
  
  虹---
  
  是由小水珠反射而成
  
  然而卻不只如此
  
  虹，因為光線折射入水珠的仰角較低
  
  所以只有一次反射和一次折射
  
  因此顏色的分布會變成會變成外紅內紫
  
  值得一提的是
  
  其實霓虹都是一整個圓
  
  但因為"虹"
  
  === 仰角較低
  
  所以出現也較接近地平線ˊˇˋ
  
  才會老是出現一半
  
  ---霓---
  
  也是小水珠反射成的
  
  因為反射的仰角較大
  
  因此，會有一次折射兩次反射
  
  出現的顏色分布就是外紫內紅
  
  因為仰角較大
  
  所以出現的時候
  
  也會較接近太陽

圖二 (a)  虹的成因

圖二 (b)   霓的成因

PhotoCap彩虹拼圖

這是張我用PhotoCap用出來的彩虹拼圖.
很美吧!

碧華影音教學網網址:
http://quicklearn.bhes.tpc.edu.tw/

彩虹

• 雨過天晴就會有彩虹,可是不一定每次都會出現,所以大家要留意看看,說不定,某天你一回頭美麗的彩虹就在你面前喔!

彩虹一定是在東邊????

大錯特錯!
彩虹如果是在早上出現
一定在西邊
                                        

彩虹和觀察者間的相對方位總是不變的,當觀察者移動時,彩虹看起來也會跟著移位.

為什麼會有彩虹?!且是”雙”彩虹呢!

問:今天像前幾天一樣又再下雨了.
可是是又出太陽又下雨的太陽雨....
然後奇怪的事發生了!
弟弟看到了天邊出現了雙彩虹呢!
(就是在一圈很明顯的彩虹外圍又有一圈淡淡的彩虹哩!)
對了!怎麼會這樣呢?!原理

彩虹是因為陽光射到空中接近圓型的小水滴，造成色散及反射而成。陽光射入水滴時會同時以不同角度入射，在水滴內亦以不同的角度反射。當中以40至42度的反射最為強烈，造成我們所見到的彩虹。造成這種反射時，陽光進入水滴，先折射一次，然後在水滴的背面反射，最後離開水滴時再折射一次。因為水對光有色散的作用，不同波長的光的折射率有所不同，藍光的折射角度比紅光大。由於光在水滴內被反射，所以觀察者看見的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顏色在下。
造成彩虹的光學原理很多時候會見到兩條彩虹同時出現，在平常的彩虹外邊出現同心，但較暗的副虹(又稱霓)。副虹是陽光在水滴中經兩次反射而成。兩次反射最強烈的反射角出現在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因為有兩次的反射，副虹的顏色次序跟主虹反轉，外側為藍色，內側為紅色。副虹其實一定跟隨主虹存在，只是因為它的光線強度較低，所以有時不被肉眼察覺而已（參看)。

彩虹其實並非出現在半空中的特定位置。它是觀察者看見的一種光學現象，彩虹看起來的所在位置，會隨著觀察者而改變。當觀察者看到彩虹時，它的位置必定是在太陽的相反方向。彩虹的拱以內的中央，其實是被水滴反射，放大了的太陽影像。所以彩虹以內的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，剛好是觀察者頭部影子的方向，虹的本身則在觀察者頭部的影子與眼睛一線以上40°至42°的位置。因此當太陽在空中高於42度時，彩虹的位置將在地平線以下而不可見。這亦是為甚麼彩虹很少在中午出現的原因。





彩虹由一端至另一端，橫跨84°。以一般的35mm照相機，需要焦距為19mm以下的廣角鏡頭才可以用單格把整條彩虹拍下。倘若在飛機上，會看見彩虹會是原整的圓形而不是拱形，而圓形彩虹的正中心則是飛機行進的方向。





雙重彩虹，上方為霓，下方為虹

蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗，得出水對光的折射指數，用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成，而副虹則是兩次反射造成。他準確計算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。



後來牛頓以玻璃菱鏡展示把太陽光散射成彩色之後，關於彩虹的形成的光學原理全部被發現。