彩虹

彩虹

在那天幕的左翼，列着一行水虹。青的天底衬着，那一道迷离的桥，是想要诱来仙子飞过？润泽多采的山野，那层痕洋溢着画意。这一道挂上了空的虹，是否直接天宫？

虹，是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成。阳光会以不同角度入射，在水滴内以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈，于是形成了我们所见到的彩虹。而因为水对光有散色的作用，不同波长的光的折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。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。

其实只要空气中有水滴，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，雨刚过天刚晴时出现：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。另一种经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。而在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，也是可以人工制造彩虹的。

彩虹的明显程度，取决于空气中小水滴的大小，小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮，小水滴体积越小，形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低，在空中不容易存在小水滴，下雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹出现。

而在很多时候我们会见到两条虹，在平时的彩虹外边出现同心的，那是霓。霓是阳光经两次反射而成。当阳光经过水滴时，它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光?，便形成我们常见的彩虹。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生霓。霓的颜色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均会损失一些光能量，因此霓的光亮度亦较弱。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°，所以霓位置在主虹之外。因为有两次的反射，霓的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。霓其实一定跟随主虹存在，只是因为它的光线强度较低，所以有时不被肉眼察觉而已。

在1307年，欧洲有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而霓则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的光学原理就这样全部被发现了。