关于彩虹.1.“彩虹七彩颜色,从外至内分别为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”彩虹怎么分内外?和彩虹的形状有关吗?2.“由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方

Question

关于彩虹.
1.“彩虹七彩颜色,从外至内分别为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”
彩虹怎么分内外?和彩虹的形状有关吗?
2.“由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下.”
但是我在百度百科里看到的 可见光谱的排列也是红...一直到...紫,并没有倒过来.那么光谱的排列是以什么为依据?2.中的说法正确吗?

Answer 1

我们看虹时,有色的光线依着各种角度从小水滴中反射出来,对于某一质点来讲只能把某一种颜色的光线射入我们的眼帘,而从同一雨滴中折射出来的其他有色光或高或低地越过我们的眼帘,不被我们所看到.具体而言,在那些能进入我们眼帘的,并经处于最高位置的小水滴,所折射的光线中,由于红光折射率最小,偏向角也最小,所以才能进入我们的眼帘,我们看到的只是红光,其他色光由于折射率大,偏向角也大,都越过我们的头顶而去.稍低一点的小水滴,也就只能是在折射光线中偏向角比红光大,又比其余色光小的橙色光先进入我们的眼帘,而被我们看到.其余色光中,红光偏低,黄、绿、蓝、靛、紫都偏高,越过我们的眼帘不被我们所看到.以此类推,那些进入我们眼帘,并经处于最低一层位置的小水滴折射后的光线,我们只能看到的是紫光,其余色光都从我们眼皮底下溜走.这样,空中邻接的小水滴中折射出来的光线,形成一条内紫外红的彩虹.
阳光射入小水滴,即从空气这种媒质进入水这种媒质,发生一次折射,由于构成白光的各种单色光的折射率不同,紫光波长最短,其折射率最大,红光波长较长,其折射率最小,其余各色光则介乎其间.因此,光线在小水滴内产生分光现象,各色光同时在小水滴继续传播,遇到水滴的另一界面时被反射回来,重新经过小水滴内部,出来时再一次发生折射回到空气中.这样,阳光在小水滴中进行了两次折射和一次全反射就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光.当空气中的小水滴数量很多时,阳光通过这些小水滴,经过反射和折射作用,射出来的光集中在一起,天空中美丽的彩虹就形成了.
平时,我们看到的多数是一条彩虹,视角(从地面至虹顶的角度)约42°.有时在彩虹的外边还能看到一条颜色顺序与这条彩虹恰好相反,且较暗一些的另一条虹,这条叫副虹.主虹是内紫外红,副虹是内红外紫,副虹又叫霓.霓与主虹为同心的圆弧,两者之间天空比较暗,虹内、虹外天空比较明亮.霓的视角大约51°.它的成因与主虹基本相同.它是阳光在小雨滴中经过两次反射和两次折射而形成的,即折射——全反射——全反射——折射而形成的.在地平面上,我们看到的主虹与霓是半圆形的,那是因为它们下半部分被地面遮住了.若是站在高山顶上,就能看到主虹与霓的大部分.只有在晴朗的天气时,在飞机舱中向下看,才能看到主虹与霓的全貌,即完整圆环.