雨后初霁，天空中出现美丽的七色彩虹，我们通常看到的是两条弓形彩带，如下图所示。图中下面一道叫虹，比较明亮，上面一道叫霓，较为暗淡。请问虹和霓是怎样形成的？

Question

雨后初霁，天空中出现美丽的七色彩虹，我们通常看到的是两条弓形彩带，如下图所示。图中下面一道叫虹，比较明亮，上面一道叫霓，较为暗淡。请问虹和霓是怎样形成的？

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Answer 1

【分析】彩虹是由于太阳光经过水珠发生折射和反射形成的。太阳光经过水珠折射和反射的情况不同，会形成不同亮度虹和霓。

虹和霓是太阳光射入大气中的小水珠经折射、反射和色散产生的光学现象。太阳光经过水珠的两次折射、一次反射形成虹；虹的外圈是红色，内圈是紫色，其形成过程如下图甲所示。太阳光经水珠的两次折射、两次反射形成霓；霓的外圈是紫色，内圈是红色，其形成过程如下图所示。

【点评】由于太阳光经过水滴后发生两次反射的情况较发生一次反射的光能量损失更多，因而“霓”的亮度比“虹”的亮度暗得多，故又将其称作副虹，而且副虹位于主虹之上，副虹下面才是主虹。主虹中颜色的分布为外红内紫，副虹的颜色分布为外紫内红；人们通常观察到天空中的彩虹主要是主虹而副虹因为太暗一般不容易被人们观察到。 太阳光在水珠内经过三次、四次反射也可以形成彩带而被称为第三虹、第四虹等，但它们的色彩更暗淡，故一般很难看得到。