彩虹

彩虹，又称天穹、天虹、天弓、绛等，简称虹，是气象中的一种光学现象，当太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛蓝、堇紫七种颜色（霓虹则相反）。事实上彩虹有无数种颜色，比如，在红色和橙色之间还有许多种细微差别的颜色，根据不同的文化背景被解读为3-9种不等，通常只用六七种颜色作为区别。国际LGBT联盟的彩虹旗为六色：红橙黄绿蓝紫。红橙黄绿蓝靛紫的七色说，就是在六色基础上将紫色分出偏蓝色的靛色。现代中国民间的七色划分往往是来自毛泽东诗词中的：赤橙黄绿青蓝紫，青色这里指偏蓝的绿色，即英文的cyan，和中国传统的青色含义不同。要是把橙色也分出褐色就是九色。三色说有：红绿蓝，就是光学三原色，所有颜色的光都是这三种颜色混合出来的，和亚里士多德红、绿、蓝三色说，就是两头加中间。
若空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象，彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现，这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空的一边因为仍有雨云而较暗，而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近，在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以制造人工彩虹。
月虹，又称晚虹，是一种罕见的现象，在月光强烈的晚上可能出现，由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分辨颜色，故此晚虹看起来好像是全白色。

== 原理 ==

彩虹是因为阳光射至空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈，造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次，总共经过一次反射两次折射。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比红光大。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。因此，彩虹和霓虹的高度不一样，颜色的层递顺序也正好反过来。彩虹为光线经过两次折射、一次反射，霓虹则是光线经过两次折射、两次反射。

彩虹形成角度可以用上图粗略计算得到。设入射光在高度上的分布是均匀的，忽略界面处的损失，则光强最强的角度出现在满足条件







d
(
2
r
−
i
)


d…