布洛肯彩虹_百度百科
布洛肯彩虹
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“布洛肯彩虹”，是一种极为罕见的光学奇景。在日出与日落时的高山上，当前方雾气弥漫时，一个人站在山上高海拔的地方，他的影子被投射在较低海拔的云层上时，就会产生这种现象。由于此现象经常出现在位于德国巴伐利亚地区的布洛肯山，故得名。
布洛肯彩虹布洛肯现象
光学奇景'布洛肯彩虹' 科学拍到罕见'佛光'
在日出与日落时的高山上，当前面弥漫着雾气的时候，太阳光将人的背影衍射在雾气上浮现出的彩虹轮廓，这种现象称作布洛肯现象。 像怪物一般的巨大阴影也就称为妖怪了。
日在波兰扎科帕内的塔特拉山上观察到的“布洛肯彩虹”，这是一种极为罕见的光学奇景(注：类似于峨眉山上的佛光)。
布洛肯彩虹佛光
中说，佛光是释迦牟尼眉宇间放射出来的光芒。在峨眉山上出现这种自然奇观，又和佛教传入山中的历史密切相关。
自公元63年发现以来，不仅具有1900多年的悠久历史，并以世界奇观名驰中外。实际上，佛光是光的自然现象，是阳光照在云雾表面所起的衍射和漫反射作用形成的。佛光是一种非常特殊的自然物理现象，其本质是太阳自观赏者的身后，将人影投射到观赏者面前的云彩之上，云彩中的细小冰晶与水滴形成独特的圆圈形彩虹。
布洛肯彩虹秋日佛光
日清晨，在地处内蒙古呼伦贝尔大兴安岭的牙克石巴林国家森林公园内，海拔近千米的喇嘛峰四周雾海翻腾，再现“秋日佛光”奇观，让赏景的游客啧啧称奇。彩虹这一自然现象的形成,源于下面哪种物理规律A光的直线传播　　　B光的反射　　C光的色散　　D小孔成像
黑天使2491
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&彩虹 是什么现象,是怎么样 形成的 ?彩虹 是什么现象,是怎么样 形成的 ?天气将变坏？对于单色光来讲;，形成的角半径最大，然而作为某一个观测者，宽度为3°28&apos，我国广泛流传着“东虹日头西虹雨”的谚语。由于在水滴表面，因为每条光线进入水滴时的入射角不同，每经过一次反射，如果在傍晚看到东方出现虹，天空中的某个水滴，还会出现一个与虹弧同心，视半径为52°。人眼看到的是通过雨幕中较高的水滴送来的红光和较低水滴送来的紫光，当太阳高度比较低时，光线又会达到水滴表面的另一面，称为最小偏向角，其偏向角将是不同的，并在水滴内表面上发生反射，以致在很多情况下不易发现，而紫光的最小偏向角最大，反射后的光线从水滴另一处表面上再发生折射，只有对某一条入射光线，有时可以看到一条彩色的圆弧形光带，偏向角达到最小数值, 两次折射后，考虑到太阳的视直径为32&apos，我们的眼睛只有在这个方向上才能看到明亮的色彩，我们背对太阳，因此;（紫光）到42°18&apos。虹的方位与太阳方位相反，系统性降水天气大多由西向东移动，一次反射，表明西方雨区正在东移，改变了原来传播方向。 阳光是怎样通过水滴再到达观察者眼睛的呢，如果水滴是球形的;（红光）。 当光线在水滴内经过两次反射，虹的角半径从40°26&apos，如果早上在西方天空出现虹。一束平行光经过水滴以后，光线达到水滴表面时, 色彩排列为内红外紫。入射角大或入射角小都会形成较大的偏向角，有时在虹的外侧，在这个方向上的出射光，虹的宽度为2°14&apos，能量比较集中。 虹的出现与天气变化密切相关，向空气中喷雾，能量就会减弱一些，它们的最小偏向角也就各不相同, 雨区已移过当地，天气将变好，对某个观测者来说，与主虹相反，进入大气，光线经过两次折射。 为什么我们看到的虹总是圆弧形的呢，所以各种色光通过水滴的折射和反射后;？因为太阳光是一束平行光，色彩排列为内紫外红，雨幕上每一个水滴都会改变入射阳光的方向，形成霓,请点击中间的文字）所以 我们看到的虹总是圆弧形的。由于两次内反射，他只能看到符合最小偏向角条件而射到眼中的光线。（如图所示，（某一入射角）。虹就是具有最小偏向角的光线在空间的分布，霓的视半径为52°。 当光线入射角变化时，形成的角半径最小，只能将一种色光送入他的眼中，其它色光则是从其它的水滴中送过来的。 背对着阳光，在雨幕背景的天空中，我国大部分地区处于中纬度;，出射光比较强，其视半径为42°，因此，霓的亮度比虹弱得多，水滴越细小越好，表明西方已经转晴，红光最小偏向角最小，出射光线是发散的？ 降雨前后，色彩较淡，排列顺序为内红外紫的圆孤形光带，达到观察者眼中，称为霓（副虹）。所以我们看到的彩虹的色彩排列是内紫外红的，使光线的最小偏向角减小到128°左右彩虹是怎样形成的，当光线射到雨幕上时，通常称42° 为主虹，将会发生折射而进入水滴内部，这种彩孤称为虹。因此？因为水滴对不同颜色的光线有不同的折射率。 为什么虹的色彩分布是内紫外红的呢zhanshen123451彩虹是人们时常看到的一种自然界的光现象。形成：降雨前后，当太阳高度比较低时，我们背对太阳，在雨幕背景的天空中，有时可以看到一条彩色的圆弧形光带，其视半径为42°，色彩排列为内紫外红，这种彩孤称为虹，有时在虹的外侧，还会出现一个与虹弧同心，视半径为52°，色彩较淡，排列顺序为内红外紫的圆孤形光带，称为霓（副虹）。九覆缳ZNC彩虹是人们时常看到的一种自然界的光现象。每当五彩缤纷的彩虹当空挂时，人们都会情不自禁地争相观赏这种大自然美景。古时有人说，那是寂寞的嫦娥在云端歌舞挥起的彩绸；也有人说，那是仙女为窥视人间在云中搭起的彩桥。不管是彩绸，还是彩桥，都只不过是神奇的传说罢了。而现实中的彩虹是什么?它是如何形成的呢? 一说到彩虹的形成，人们常把它跟。雨后。联系在一起。很多人认为只有。雨后。才能出现彩虹。其实，这种看法是不全面的。。雨后。天空有时会出现彩虹，这固然是事实，但是在阳光下，喷泉或瀑布的周围也会出现彩虹；在夏天，街上奔跑的洒水车的后面，有时也会出现一段彩虹；用喷雾器在空中喷雾也可形成彩虹……。显然，那种说彩虹仅在。雨后。出现，是对彩虹的成因还不十分了解造成的。只要知道空气中...
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解析质量好中差
&&&&，V2.26323彩虹的形成原理 【范文十篇】
彩虹的形成原理
范文一：彩虹是阳光以一定的角度照射在水滴上发生折射和反射而形成的。雨后，天 空中布满了小水滴，这是一种天然的三棱镜。阳光透过水滴时，由于折射和反向 作用，被分解成七色光，只要太阳角度适当，就能看到美丽的弧形彩带。 如果空气干燥， 或者天空中只有微小的水滴， 那就不会形成彩虹。 一般来说， 水滴越大，虹带越窄，色彩越鲜明；反之，水滴越小，虹带越宽，色彩就暗淡。 有时，我们可以看到天空有两条彩虹：一条叫主虹，色彩鲜艳，里面是紫色，外 面是红色；另一条叫副虹（又叫霓） ，里面是红色，外面是紫色，虹色较淡。这 种现象是由于阳光透过水滴时，发生两次折射和反射的缘故。 我们见到的彩虹都是弯弯的，而没有笔直的。就连峨眉山山顶的“佛光”也是 圆形的，这是为什么呢？ 原因一：光的波长决定光的弯曲程度，天空中所有的小水滴都排列在一个圆 周上。圆周上的水滴与太阳、人眼的相对位置都相同时，从这些水滴里折射出的 彩色光线，才能投射到人眼里。当这些水滴所产生的彩色光线合在一起时，人们 才可以看到一条五彩缤纷的色彩光带。 原本光是笔直行进的，但它也具有一旦进入水中就会折射的性质。因此太阳 光在通过雨的颗粒时就会折射。不同颜色的光，在水滴上折射的程度是各不相同 的。 光穿越水滴时弯曲的程度，端视光的波长（即颜色）而定——红色光的弯曲 度最大，橙色光与黄色光次之，依此类推，弯曲最少的是紫色光。 每种颜色各 有特定的弯曲角度，阳光中的红色光，折射的角度是 42 度，蓝色光的折射角度 只有 40 度，所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。 由于光折射的角度因颜色而各异，所以七种颜色会以各自不同的角度折射， 从而很漂亮地排列起来。因为彩虹呈现于与太阳方向相反的天空，所以想在雨后 看彩虹时要背对着太阳。 原因二：与地球的形状有很大的关系，由于地球表面是一个曲面并且被厚厚 的大气所覆盖，雨后空气中的水含量比平时高，当阳光照射入空气中的小水滴时 就形成了折射。 同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射 形成了我们所见到的弧形彩虹！
浅谈彩虹的形成
物理类2班，
中国科学技术大学
本文讨论了彩虹的成因，并推导出形成彩虹时光线的偏折角的公式，并由此公式讨论了彩虹的各种性质。
虹偏角； 彩虹的成因；
当下午三点以后,如果在下过一场雨后,太阳仍然可见时.
背对着太阳抬头望去,
就有机会看到最美丽的彩虹, 高挂在天空.
如果运气好, 还可同时见到另一层淡淡的霓.
虹霓是怎样形成的?
这是由于太阳光所包含的各色光的折射率不同，而产生的分光现象。夏日午后，空气中充满了无数的小水滴，这是一种天然的棱镜。当太阳光照射到水滴上，将分别折射出橙、绿、青、蓝等色光送人人眼中。因此，只要太阳高度角适宜，人们便能看到美丽的彩虹。
其实，在初中时我就知道虹和霓都是由于折射形成；到了高中以后，又了解到虹是阳光经过两次折射一次反射形成，而霓是阳光经过两次折射两次反射。 但是，还有许多疑问没有解决。经过学习《力学》课程，我才明白其实许多东西可以自己解决。因此下文便是我近日研究彩虹的形成所得，虽与《力学》课程联系不大，但却是受课程启发所得。
1彩虹的成因 ◇
当太阳光在天空行进，遇到天空中细小的水滴时，光线会被折射进入水滴内，由于不同『颜色』的光线弯曲的程度不同，于是水滴内不同颜色的光线便被分开了。当光线第二次遇到水滴与空气的边界时，大部份的光线会很快又折射出去。但少部份在水滴内经过一次反射的光线，在第三次遇到水滴与空气的边界时，部份被折射出去的光线会形成 『虹』。
如下图（图一）
那么彩虹的偏角是多大呢？下面我们来分析：
太阳是以平行光入射的，所以图一的入射角α角可以变化；而入射角α的变化
必然引起折射角β的变化和Φ角的变化。假设入射光强为P(α)，出射光强为P(Φ)，在整个过程中光强的耗损率为A(α)。
设当入射光线r变化Δα时，折射角β变化Δβ，Φ角变化ΔΦ。因为光线r只是变化了一个小角度Δα，所以A(Δα+α)≈A(α)。则：
A(?)P(?)???P(?)??
A(?)P(?)A(?)P(?)
出射光强P(Φ)达到最大值，此时Φ角便是形成彩虹的入射光线和出射光线的夹角。
如下图（图二）
从图一可以看出
对α微商得
?'?4?'?2 当?'?1时
??由折射率公式
………….○
?'?d??co??
…………○d?nco?s2
…………○3式得 当我们把水的折射率n=1.3330(对589.3nm)代入○
.9 因此可得，形成彩虹时光线偏折了???180?42.078?137
2彩虹的形状 ◇
已经知道彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠 经过 折射→反射→折射 后射向我们的眼睛所形成。 不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约 137.9度。 也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为 42.1度。而以相同视角射向眼睛的所有光束，必然在一个圆锥面上 （也就是呈现圆形彩虹光束）。见下图（图三）
而通常阳光总是与地面成一个角度，因此我们看到的彩虹是一道圆弧 见下图（图四）
但是如果爬到高山上或在飞机上，理论上讲，应该可以看到半圆弧甚至整个圆环，事实的确如此！
3彩虹的颜色 ◇
太阳光包含有各种不同频率（或波长）的光（电磁波）。对不同的光水的折射率也不同，对紫光的折射率n1要大于对红光的折射率约n2。
3式可得 由○
即形成彩虹时红光的偏折角
??2大于紫光的偏折角??1。（见图五）
分别选择不同色光比较, 将发现不同颜色光线与地面夹角不同 (红光夹角较蓝光大),
而要光线皆射向我们的眼睛. 则不同颜色的光线, 必然不是从同一点射出, 而是从不同来源的光线（不同的雨滴）, 同时射入我们的眼睛。所以我们看到的彩虹外侧是红色，内侧是紫色。见（图四）（图六）
虽然每一个人看到的彩虹的仰角相同，但他们看到的不是同一个彩虹，因为他们所看到的彩虹的光线来自不同的位置，不同的水滴。
4霓的成因 ◇
1彩虹的成因中
霓是光线在水滴内经过两次反射后，折射出来的光线形成。可采用◇
的方法，对水滴内的光线进行分析。
同样可以得到光线的偏折角约 ???128
通过上述分析可得出如下结论：
彩虹是由太阳光所包含的各色光的折射率不同，而产生的分光现象，形成彩虹时光线偏折了约???137.9。彩虹的形状是一道圆弧，但是如果条件适宜，观察者看到半圆弧甚至整个圆环。形成彩虹时红光的偏折角大于紫光的偏折角，所以我们看到的彩虹外侧是红色，内侧是紫色。
[1] 姚启钧.
光学教程 . 高等教育出版社, 2002
范文三：彩虹成因
正好看到彩虹成因，扯一扯，为什么彩虹都是pp的弧形？好，看图说话，彩虹是光在水滴中折射的结果。折射的结果一是分光，分出七色，让我们看见“彩”；二是束角，被分开的光只能在一定的角度范围内出射，这个角度对红光42度，对紫光40度附近，让我们看见“虹”。看光路图，光束拐了360-40/42度才进入人眼，就是说我们只可能在背光向看到彩虹。：
远处一大片的水滴，都能同等地对光作此折射，但是并不是所有这些水滴折射的光都能跑进我们那颗小小的眼睛里，也就是说你看到的彩虹是特定形状的，不是一大片，呐，见下：
也就是说，要特定角度内的雨滴的折射才能进入人眼，形成彩虹。按这个道理来推，彩虹应该是个圆，平常看到的彩虹，圆心在地下，就看到弧，那在飞机上运气好的话，若高空出现彩虹图案，应该可以看到圆彩虹。彩虹色带的分布，也是由于紫光折射太厉害了，跑到环内。 这么说来，你就算跟你mm抱着看彩虹，看到的也不是同一条彩虹。因为彩虹不是一个物体，而只是一个花样。
呐，问题好像说明了，但知不知道彩虹究竟距你有几公里远呢？实际上，应为太阳光束是平行光束，如果这些参与折射的水滴都一般大小的话，可以想象，彩虹的不是几公里外的东西，而是一个从你的眼睛到彩虹的连线再到无限远处的椎体。因为光路是相似的，折射水滴的位置可以拉近拉远，轨迹线就是椎体的母线。
See：http://www.mathscareers.org.uk/viewItem.cfm?cit_id=382998
http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/wtr/rnbw/frm.rxml
范文四：维普讯 资tth:p/www.c/viq.poc
　 形域 溅
示 ＿ 原 　理一　 　
析 分． 　肖
甘肃省庆城年 陇东县中学（７
０ ）０ 　
生学 习 光的学色 散现象
后． 知 道太
光阳 是由 ７种 颜色 　
３ ． 把两在端
１小个 白 ．球
类似 哑铃于形
的状　 形物长ｃ 泡 膜 塑 料制 ）
上插 的所 ６根毛衣
针组成 的装 置制
成　 演示教具
在。 每 小个白 上球分 别插 上 三 毛色衣针
． ２　个球
的６ 根毛衣针要
在 同一 面里 ．平 且
相同颜色的 　毛
行平． 代表 太阳光 束 的
针跟衣长 形 　
光 合复而 成。 但 是
对然自界 中 美的丽彩 虹 往往迷惑 　 不．解为
什彩 虹 是半 么 形圆的
啥是红 色　的 ，
侧为 内 色紫 ．的
为什 色 幺依次 为红
、黄 、 绿蓝 靛、 　　 所有 这些 紫惑疑一
困直扰着 许
学生 。 为多　了
助 帮生形学 象地 解 彩 释形虹
的原理 成 ． 者笔 特制作 演了　
要直垂Ｃ为 了于便说明，
别给２个分色小白标球上①②　和的标 ）记， 则号小①白球上的毛衣红会跟针号小白珠上 　②的紫
毛衣针相交 ．
相 此交 处便是观察
者观 看虹彩的位
演示 教具 　
明： 先事在 号①小
白插 毛衣针 的后面 固 　
定红色掰好笔 同，， 样在②号也白小上插球白 毛针衣的 　后面
固定 好 紫色 粉 笔
然后 ． ．以观察 者 眼睛
所在的 位 置 平作　
于行 太光阳线的
直为线 动转轴 ． 让 该演示
绕 着 仪转动 旋　轴转 ．则 长 形
就物 在会垂
直太于阳光束 的
面 平 内（用
替代 ）出西美丽 的彩
是观察 者 在
站所 位置看到
彩虹。 在长
物 形动移过
中 ．程 只① 号 有 白球经 小的过 圆　弧上
些 那滴雨折射出 的
光 红才能够 到达
该察 者 的眼观
从其他雨滴
射出来的红 光不 佳到 观 察达者 的
眼睛． 所 　 以察观 者能只 到看 １条红 色 的圆
只②有号 小白球 所
经 圆过弧上的 稚 些 雨折　滴
紫光 才能的够
达观 察者 的 眼睛 到 使观．察 者看 到
Ｉ 　 条色紫 弧线圆 这。 就样 很好能地
释解彩 虹 是 半 圆形 的弧，
当增适大 （ 图２ ）。 　
围 ２小白 球 成 组装的　置
，色而 内侧是 紫色
彩 虹上。 其他颜色 可 由 号①小 白
７ ｏ 年 第期２
讯 h资tpt//:ww.cqwvi.pcmo
◇◇ ◇ ◇
梁 ◇琨 中国 海
大洋学 附属 中
０ ０６３ ）
改高 物中 理教 材人 教版 ｌ
第章３ 　第 ６ 的节 容 为内 ：涡流 的 产生
其及 应 。用虽 然该
容 放内在 修选 教　材 上． 但 涡
流 的识知 在我
们常 生日括
和工 生 业产 己得　上到了 广泛
用 例。如， 庭 使用家的 磁电炉
、 工 业冶 金炼 属用
　仪 器 的使用　
．将盛有 蜡 的圆 形 铁
环放置 可 拆 变 压器 巳在 拆除
日 ０ 　线 圈 铁的芯 。２ ．上 安装好 可拆 变压器 。３
． 利 用铁架台
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拆变可 压 器的 原线 接圈人
２ ０ 　２ ｖ　 电 的压 电市 ５ ．　大约 ５
　 ｍ　后．
圆 形环 铁中的蜡
应炉感 等 　于 由前没目有
该与 内容 配套 的 实仪 器验 ，在　
讲 解电磁 原炉理时 ， 学
难生 以理解 。为此
．我 制自 了 “流涡
．节 时 安、全 、现 象 明　
性 强．能根 好
地决解 这个 题问
　通 电线圈
应电动 　变压势器 铁芯
导 是体 、 因 此 变化 　磁通 的量 在芯 铁中生 感应 产电流 。变 的磁化 量在 通　铁环
中 生产 感 应的流 ，电即
为涡流 。流 的电 效热应使 涡流
　 通过 阻 时产 电生量热．
蜡将 熔 。 　化 根据 个这原理
设 计的 鬯 炉磁 盘下炉有线圈 ．
在交 流通 电　 ． 时 它使能炉 盘上
面的 属 产生金涡 流
热 ， 热加 食　 物 。同 ， 在 理感应 冶炉 锅 炼装内 被入冶炼的
扁 金．让高 频交　
仪器 组成　
的器 的仪成 组见 图１
通 流过 圈线．则 在被 冶
炼的金 属 中产 生 大强的 涡流 ． 　 达
冶炼到金属
　１ 流涡 效热应 演
　　 四 意事项　 注１ ．圆形环铁内的 蜡 要 均匀 ，不宣
过　多２ ．
注 用意电安　 全
卑完 。 及时拔 下电
。拆可 变压器 （ 拆 除 斟 线 圈）
台 、夹铁、 圆形 铁
与②号 小 白球连
线之 间的 其他 雨
滴 折 射 的单 出色光射
人 观　察者 的眼 睛
产生 而 且 能够 ．到达这
观位 察 眼腈者 单的 　色 光，也
在处 演仪 转示 动划 时舶过圆弧
上 。线据 根太 光阳
单各 光色的偏折 情 况， 由 ① ②到 号小 自 间球其
他　雨 依滴 折 次射出 ．
且够 到达 观察能者跟 睛
的单色光 从上　
到下 依次是
红： 橙、 、、 黄、 绿蓝、 靛、紫
。们 我平 看时到 的彩
虹　是半 四形 的
， 而是 不个一整
． 这是 圆为因 到 受 面地 挡　所的 缘
故 ．在 而机上 飞则 可以 看到 虹 是彩一十 完
彩虹个 只 有 在 如 ４所图示
位 置 的察 观者 才能 看　到 ． 其而 他位
置观 的察者 所 看到 彩的 都 不是虹同 １个彩　 虹　
４ 察观彩 虹
　 ０ 　４ ｉ　
０２． 町 年
范文五：彩虹≥，形。威演示、一仪凰理。篱分析
甘肃省庆城县陇东中学（７４５１００）
学生学习光的色散现象后．知道太阳光是由７种颜色的单色光复合而成。但是对自然界中的美丽彩虹往往迷惑不解，为什么彩虹是半圆形的．半圆形的外边为啥是红色的。内侧为紫色的，从外向内的颜色为什么依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。所有这些疑惑一直困扰着许多学生，为了帮助学生形象地解释彩虹形成的原理．笔者特制作了演示彩虹形成原理的教具。
１．太阳光照射到夏季雷雨云中的雨滴上时．太阳光会经雨滴１次折射、１次反射和１次折射产生色散现象．出现发散的彩色光带（图１）。从雨
图１发散的彩色光带黑白示意图
滴中最后折射出的单色光线跟入射的太阳光束之间按夹角逐渐增大的顺序，依次排列为：紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红。其中紫光与红光为色散后形成彩色光带中的边缘光线。精确计算表明：边缘光线紫光与红光之间的夹角一般只有
２．用小白球（泡沫塑料制）上所插的３根不同颜色的毛衣针组成的装置来形象表示太阳光经过雨滴的情形。小白球表示雨滴．在小白球上插的白毛衣针表示入射的太阳光束．另外２根涂成红色和紫色的毛衣针表示色散后形成的彩色光带中的边缘光线红小白光与紫光。为了便于演球
示说明．将代表边缘光线的红色毛衣针与紫色毛衣针之间的夹角适当增大（图２）。
图２小白球组成的装置
３．把在两端各带有１个小白球．类似于哑铃形状的长形物（泡膜塑料制）上所插的６根毛衣针组成的装置制成演示教具（图３）。在每个小白球上分别插上三色毛衣针，２个球上所插的６根毛衣针要在同一平面里．且相同颜色的毛衣针应该平行．代表太阳光束的２根白毛衣针跟长形物
要垂直（为了便于说明，分别给２个白色小球标上①和②的标记），则①号小白球上的红毛衣针会跟②号小白球上
的紫毛衣针相交，此相交处便是观察者观看彩虹的位置。
白色长条物
！图３演示教具
演示说明：事先在①号小白球上插白毛衣针的后面固定好红色粉笔，同样，也在②号小自球上插自毛衣针的后
面固定好紫色粉笔，然后，以观察者眼睛所在的位置作平行于太阳光线的直线为转动轴．让该演示仪绕着转动轴旋转．则长形物就会在垂直于太阳光束的平面内（用黑板面
代替）画出美丽的彩虹．这就是观察者在所站位置看到的彩虹。在长形物移动过程中，只有①号小白球经过的圆弧
上那些雨滴折射出的红光才能够到达该观察者的眼中．而从其他雨滴上折射出来的红光不能到达观察者的眼睛．所以观察者只能看到１条红色的圆弧。
同理，也只有②号小白球所经过圆弧上的那些雨滴折
射出的紫光才能够到达观察者的眼睛．使观察者看到ｌ条紫色圆弧线。这样就能很好地解释彩虹是半圆弧形的，外
侧是红色。而内侧是紫色。彩虹上其他颜色可由①号小白
２００７年第２期／３９
◇◇◇◇◇◇◇◇
中国海洋大学附属中学（２６６００３）
新课改高中物理教材人教版ｌ～ｌ册（选修）第３章第蜡。
６节的内容为：涡流的产生及其应用。虽然该内容放在选修
二、仪器的使用
教材上．但涡流的知识在我们日常生活和工业生产上已得
１．将盛有蜡的圆形铁环放置在可拆变压器已拆除副到了广泛运用。例如，家庭使用的电磁炉、工业冶炼金属用线圈的铁芯上。２．安装好可拆变压器。３．利用铁架台的铁的感应炉等。由于目前没有与该内容配套的实验仪器．在
夹固定好圆形铁环．４．将可拆变压器的原线圈接入２２０Ｖ讲解电磁炉原理时，学生难以理解。为此，我自制了“涡流
电压的市电。５．大约５ｍｉｎ后．圆形铁环中的蜡熔化。
热效应演示器”，该演示器操作简便，节时、安全、现象明
三、实验原理
显、可视性强，能很好地解决这个问题。
通电线圈产生感应电动势，变压器铁芯是导体．因此一、仪器的组成变化的磁通量在铁芯中产生感应电流。变化的磁通量在铁仪器的组成见图１。
环中产生的感应电流，即为涡流。电流的热效应使涡流通过电阻时产生热量，将蜡熔化。
根据这个原理设计的电磁炉炉盘下有线圈．在通交流电时．它能使炉盘上面的金属产生涡流，从而生热，加热食物。同理，在感应炉冶炼锅内装入被冶炼的金属，让高频交变电流通过线圈．则在被冶炼的金属中产生强大的涡流．达到冶炼金属的目的。
四、注意事项
图１涡流热效应演示器组成图
１．圆形铁环内的蜡要均匀．不宜过多。２．注意用电安可拆变压器（拆除副线圈）、铁架台、铁夹、圆形铁环、
全。实验完毕．及时拔下电源。
幸?寺?夺?幸?夺?夺?审?｛??寺?夺?夺?÷－夺?夺?夺?夺?夺?夺?夺?夺?夺?争?夺??争?夺?夺?夺?寺－?专?寺?夺?夺?毒，?孛?夺?夺?夺?牛?夺?夺?专?夺?夺?争?夺?夺?夺?
球与②号小白球连线之间的其他雨滴折射出的单色光射人观察者的眼睛而产生．且能够到达这位观察者眼睛的单
色光。也处在演示仪转动时划过的圆弧线上。根据太阳光
经过雨滴后各单色光的偏折情况，由①到②号小自球问其太
他雨滴依次折射出．且能够到达观察者眼睛的单色光从上
到下依次是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我们平时看到的彩虹是半圆形的。而不是一个整圆．这是因为受到地面所挡的缘故。而在飞机上则可以看到彩虹是一个完整的圆弧。转动轴
有趣的是这个彩虹只有在如图４所示位置的观察者才能看到．而其他位置的观察者所看到的彩虹都不是同１个彩虹。
图４观察彩虹位置图
４０／２００７年第２期
范文六：物理建模论文
对彩虹形成原理的探究
陕西省 宝鸡市 宝鸡中学 高一5班 杨霄 指导老师 魏宗博
本文主要应用光的折射模型与一些数学计算，定量探究了彩虹的形成原因，解释了彩虹出现的位置，时间，条件以及生活中的一些特殊现象。 【关键词】彩虹 折射率 彩虹角
问题的提出
在初中的学习中，老师在物理课上有讲到彩虹的形成是由于阳光在空气中的小水滴中发生了色散形成了彩虹，可是这样模糊的答案不能解释为什么会是拱形的而且不会和太阳出现在同一侧等问题，在使用数学工具建立模型，进行分析，就可以让更多的同学更加清楚的理解彩虹形成的原理。 模型的假设
1. 空气中悬浮的水滴是规则的球形 2. 太阳光线是相互平行的
3. 阳光在水滴中传播所用的时间忽略不记
4. 把人眼看作一个点
5. 太阳在水滴中只发生了一次反射 模型的建立&问题的解决 符号规定
?：太阳光线射入水滴时的入射角
?：太阳光线射入水滴时的折射角
?m：各种色光折射最密集的入射角的大小
D(?)：太阳光线从射入水滴到射出水滴总偏折角度
na.w：光线从空气到水中的折射率
n?：可见光从空气射进水中的折射率
通过查阅一些资料了解到，彩虹在形成的过程中是由于在水滴中发生了一次反射两次折射形成的，由此结合光的折射定律就可以到了右图。
据此借助数学几何知识可得到以下关系：
D???????????180??2?????????180??2??4?
根据折射定律有
?na,w sin?
所以可得到
根据查阅的一些资料，我了解到了可见光在水中的折射率大约为
n??1.33，将红光的折射率带入上面的表达式可以得到如下图像.
在这个图像中 我发现，每一束光线经水滴折射后都会有一个偏折角。
我把每该函数从0开始自变量每隔10°取一个值，对该区间内D（α）的变化幅度ΔD(α)进行比较，发现，当α越接近D(α)的最低点，D(α)的变化幅度越小，也就是说，太阳光线从不同角度射入水滴以后，都集中在了D(α)的最低点附近。
因此 我尝试着对D(α)进行求导，有
D?(?)?2-4??(?)
f(x)?arcsinx时
有f?(x)?1?x
sin?n2?sin2?
代入上式可得
另D?(?)?0可得
4cos?n?sin?
带入可得cos??3
对于折射率为n的光线我们就得到了
n2?1am?arccos
分别把各种色光的折射率带入上式 就可以得到下表
根据太阳光与人的位置，得到了下面的位置关系
由上图，可以得到关系?
?180?-D （?）
据此我算出了θ的值如下表
由于人眼的位置可以看作是一个点，因此过这个点的所有与太阳的平行光线放到一起 就构成了一个圆椎体，如下图
由于人眼处在这个圆锥的顶点，而且圆锥的底面是一个圆形，因而彩虹看上去就应该是一个圆圈，并且根据上表中不同色光对应的θ值不同，并且从红光到紫光随着波长变短，折射率变大θ值一直在减小，这也就解释了为什么看到的彩虹最外层是红色的而紫色在最内侧。
我们平时看到的彩虹都是拱形的，可到现在为止我们计算出来的彩虹还是一个封闭的圆环。是不是在考虑问题的时候漏掉了一些什么。
想到太阳的东升西落，而根据我建立的模型，彩虹总是在从人看太阳的另一边，那么太阳到中午时 ，彩虹不就跑到了脚底下去了么，这显然是不可能的，因此很容易想到，随着阳的升高，彩虹的高度也随之下降，而我们所观察到的彩虹则只露在天空的那一部分，而当其有一部分下降到地平线一下的时候，在天空上也就剩下这个圆环的一段弧线了，也就是我们所看到的拱形的彩虹。而如果太阳再继续向上升起，彩虹继续下降的话等到其完全在地面一下的话，我们就一点彩虹也看不到了，这也就能够解释为什么彩虹只出现在早晨和傍晚，而在中午却看不到彩虹的踪影。 得出结论
我们所看到的彩虹是在以过人眼位置的太阳平行光线为轴与太阳光线夹角在42.52°左右的一条弧形的光带上。并且不同色光由红到紫从外向内依次排列。彩虹只有在太阳高度较低的早晨和下午才可以看到。
1.余小英，李凡生 彩虹形成的光学原理及散射角的推导,南宁师范高等专科学校学报,2007,(4)
2. 斯涅尔定律，维基百科
3．Joe Dan AF. Barry Dunning，彩虹中的数学，
范文七：彩虹的形成
要想瞭解彩虹是如何形成的，首先要知道
? 太陽所發出的光包含有各種不同顏色的光線
太陽光其實包含有各種不同頻率的光(或者稱為電磁波)。
其中只有頻率在3.90×10^14Hz~7.89×10^14Hz(及波長約在
770nm~380nm之間)的電磁波是人眼可見的，我們稱為可見光。
不同頻率的光線進入人眼，我們會看見不同的顏色。
? 當光線行進時在兩不同介質的介面上會產生反射或折射的現象
? 光線行進若遇到不同的介質，在兩介質的接觸面上會 有部
份光線會被反射回原介質。
反射的光線一定滿足反射定律（入射角等於反射角），即
? 光線行進若遇到不同的介質，有部份光線會穿透過去，穿透過的光線會因
為在不同的介質中會產生速度變化而改變行進的方向。
如果光線是由速度快的介質進入速度慢的介質時，那麼光線會偏向法線，即∠a>∠b。
如果光線是由速度慢的介質進入速度快的介質時，那麼光線就會偏離法線，即∠a<∠b。
? 不同頻率的光線在介質內的行進的速度並不相同
不同頻率的光線(或稱不同顏色的色光)在介質內的行進速度並不相同，因此當光線在兩介質的介面上發生折射時，不同頻率的光線折射角便不相同。於是由許多種不同頻率光線所組成的陽光在發生折射時，不同頻率的光線會從不同角度折射出來，形成 紅 澄 黃 綠藍 靛 紫 等彩色的條紋，我們說光線發生『色散』了。。
虹與霓的形成
當太陽光在天空行進，遇到天空中細小的水滴時，光線會被折射進入水滴內，
由於不同顏色的光線折射的角度不同，於是水滴內不同顏色的光線便被分開了。
當光線要由水滴內穿出時，會第二次遇到水滴與空氣的邊界，大部份的光線會很快又折射出去。
而少部份的光線會被反射回水滴內，當這些光線再次要穿出水滴時，會第三次遇到水滴與空氣的邊界，
這時部份被折射出去的光線會形成 『虹』，所以說 『虹』 在水滴中經過了 一次反射 及兩次折射。
而少部份又被反射的光線，在第四次遇到水滴與空氣的邊界時才被折射出去，則會形成『霓』。
因為『霓』比『虹』多經過了一次的反射 （兩次反射及 兩次折射），所以 『霓』的光線強度會比『虹』弱很多。
彩虹是因為陽光射到空中接近球形的小水滴，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。
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，會看見彩虹會是完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。
為何彩虹是圓弧形
事實上如果條件正確的話，可以看到整圈圓形的彩虹。
由 彩虹的原理 動畫中，已經知道彩虹的形成是太陽光射向空中的水珠
經過 折射→反射→折射 後射向我們的眼睛所形成。
不同顏色的太陽光束 經過上述過程形成彩虹的光束與原來光束的偏折角約
180 - 42 = 138度。
也就是說，若太陽光與地面水平，則觀看彩虹的仰角約為 42度。 通常剛下過雨後，天空佈滿小水滴，當我們背對著太陽時，我們很容易看到『虹』(仰角 42o 附近，紅色在上），但『霓』（在仰角50o 附近，紅色在下）則較不容易觀察到。
光線經過小水滴折射、反射後進入人眼，不同的水滴將光線折射至不同方向，所以人眼是從不同水珠看到不同的色光，數百萬顆的水珠聚集在一
起，所以我們可以看到一個完整的彩虹，如圖所示。
太陽光經空氣中的小水滴折反射而進入我們眼中，會形成以我們的眼睛為頂點的圓錐。我們看到虹、霓的形狀實際上是一圓錐的一部分(剩下部分被地平線阻擋)，此圓錐的中心軸平行於太陽光且通過我們的眼睛，所以看起來是虹與霓均為圓弧形。
因為同一色光的折射角固定，因此每個人所看到的彩虹仰角皆相同，但是因為每個人所站的位置不同，所以看到的彩虹都不是同一個(不同的水滴所形成)。
不同頻率的色光相對於介質的射率並不相同，
太陽光本身包含有不同顏色（頻率）的色光
因此太陽光產生折射時 不同顏色的光線折射角會不相同 而分開 於是形成色散現象，如右圖！
大自然中偶而見到的彩虹便是色散最美好的例證。
如下圖，當太陽所在天空中行進遇到細小的水滴時
極少部份的光線會反射回空氣中，大部份光線會折射進入水滴內。
由於不同『顏色』的光線在水滴表面折射時偏
向的程度不同，
於是水滴內不同顏色的光線便被稍微分開。
當光線第二次遇到水滴與空氣的邊界時，大部
份的光線會很快又折射出去，
如上圖中往右下方折射出去的光線。
少部份的光線則產生反射繼續在水滴內直線行
直到第三次遇到水滴與空氣的邊界。
此時大部份被折射出去的光線，
因為經過兩次折射不同顏色的光線分得更開，
有可能會形成我們所看到的「虹」（如圖中往
下方射出的光線）。
至於少部份又被反射回水滴內的光線，
第四次遇到水滴與空氣的邊界時，依然大部份會被折射出去，
如圖中朝上方射出去的光線。
這些光線因為射向天空，因此在地面上的人並無法看到。
但是另一束從水滴下方射入的光線，經過「折射-反射-反射-折射」的歷程後便會射向地面。
這些分散的光束很可能形成所看到的「霓」。
上圖將平行射向水滴光束所有紅色光束在水滴內前三次折射的光徑合併在一起。
射向圖形右邊第一次折射出去的光線約佔90%。
往下方射出的光線有兩處顯得較密，分別對應所看到的「虹」與「霓」。
光線必須進入眼中才會被我們看見，因此對應上圖的情形，
人必須面對右邊，
也就是背對太陽時才有機會看到太陽光所形成的彩虹。
當太陽光線平行於地面時，可以在仰角40-42°
附近看到「虹」，
更微弱的「霓」則可能在仰角51-54°附近被察
背對太陽時，所有同時進入眼中成固定夾角
的光線（如上圖中42°的紅光）是一個圓椎，
因此所看到的彩虹是圓弧形。
而且不同人所看到的彩虹，是從不同水滴折射出來的。
所見到同一道虹，藍光與紅光也是來自不同水滴折射出來的。
可以說每個人都看到專屬於自己的彩虹。
組員：高嘉寶 陳道銘 洪章堅
范文八：彩虹的形成
河南省新县高级中学（465550）
2002年高考物理试卷（广东、河南、广西卷）中有一个关于彩虹的题目，大多数考生对彩虹的形成原理不清楚，对这一自然现象缺乏足够的了解，只知道彩虹与白光经三棱镜后形成的谱带相似，但不明确谱带的是怎样经过反射、折射后形成的。下面介绍虹和霓的形成。
夏季,大雨初霁,在太阳对面的天空,常常飞挂一道灿烂夺目的半圆形彩带，这就是虹。有时虹的外围，还能看到一条颜色排列次序跟虹刚好相反、彩色稍淡的另一条彩带，这就是霓。
夏天雨过天睛，空气中还充斥着许许多多的小水滴。当平行的太阳光照射到球形、椭球形的水滴上，经过两次折射和一次反射，不同色光偏向角不同，因而相互分散开来，于是在太阳对面的天空出现了按波长的大小依次排列的外红内紫的彩色光弧—虹。 彩虹的形成与白光通过三棱镜后发生色散相
似。光线经折射、反射后,出射方向和入射方向之
间的夹角称为偏向角，不同色光的折射率不同，偏
向角不同，因而分散开来。
如图(1)所示，光线进出水滴共经过两次折射，
每次偏转角都为：(i－γ)，共偏转：2(i-γ)；在水
滴内全反射一次，方向改变：(π－2γ)，
故总偏向角为：
D1＝π＋2i-4γ
据折射定律：sini=nsinγ
红光的折射率小，折射角大，偏向角较小；紫光的折
射率大，偏向角较大。
如图(2)所示，观察者看到的太阳光谱，不是由一个雨
滴，而是由大量雨滴色散共同构成的。光谱由上到下排列
顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫。图(2)中画出的只是一
个侧面图，实际观察到的是如图(3)所示的弧。
霓的形成原理和虹差不多，只不过形成霓的光线在水
滴中要经过两次反射和两次折射。
如图(4)所示，光线两次折射共偏转:2(i-γ)，
两次全反射，共偏转：2(π-2γ)，
故总偏向角为：
D2 =2π+2i-6γ
同理，红光的折射率小，折射角大，偏向角
小；紫光的折射率大，偏角大（注意D1与D2的区别），
比较图(1)和图(4)发现霓跟虹的色带排列刚好相反，
即上为紫，下为红。因为多了一次反射，多失去一点
能量，所以霓的光带色彩不如主虹鲜明。
范文九：彩虹是怎么形成的？
千阳县红山初级中学
彩虹是一种大气现象，当空气中富集了大量的水汽，经过太阳光以较小的角度照射，阳光照射在水蒸气中的小水滴上会折射出七彩的色带。彩虹其实还分2种，一种彩虹半径较短的内侧是红色的，而半径较长的外侧是紫色的，这就是“虹”；还有一种彩虹实际应该被称作“霓”，半径较短的内侧是紫色的，而半径较长的外侧是红色的。虹和霓有时候是并存的，有时也只有虹而没有霓。霓和虹都是阳光被小水珠折射和反射所形成的彩虹现象。光线被水珠折射两次反射一次就叫做虹；光线被水珠折射两次反射两次就叫做霓。由于霓比虹反射多一次，光线的强度较弱，所以并不常见。另外，因为霓和虹反射路径不同，所以我们看到霓的七色刚巧与虹的七色是上下相反的。彩虹出现的时候都在早上和傍晚，这时候太阳比较接近地平线，照射的角度也就很低。如果是在早上，太阳从东边升上来，那么彩虹就会在西边天空中出现；如果是在傍晚，太阳西沉下去，彩虹就会出现在东边天空中。彩虹多是在雨后出现，因为一般在雨后，空气中的水蒸气非常多，这时候太阳出来，照射水蒸气，就比较容易出现彩虹。但是也有特殊情况，气候潮湿，其实有可能是因为高空中是下了小雨的，但是水汽没有达到足够的量，雨下到半空中还没来得及落地就蒸发掉了。也就是说，在比较高的空中还是有很多的小水滴的。这时候，太阳出来照射空气中的水滴，就出现了美丽的彩虹。彩虹是由空中的雨滴像三棱镜那样折射分解阳光而形成的，所以彩虹通常在白天有太阳的时候出现。然而，令人惊异的是，夜间的天空，也会出现彩虹，不过不是白天的日虹，而是月虹。
和白天的日虹一样，月虹的形成也需要光源。夜间虽然没有太阳，但如果有明亮的月光，大气中又有适当的云雨滴，便可形成月虹。月球反射太阳光，故月光也由赤橙黄绿青蓝紫这七种可见的单色光组成，从而折射出月虹也是彩色的。不过，月光毕竟比阳光弱得多，因此形成的月虹没有日虹那么明亮，只能在接近满月的时候才能看到。
捕捉到月虹美景的摄影师克里斯沃克说：“我在开车回家的时候发现天空中的景象与平时不同。我身后是一轮满月，风也很大，雨滴从地平线上的云层中落下来。当我到家的时候月亮非常明亮，所以我清楚地看到天空中的景象居然是月光形成的彩虹。”
倒挂彩虹现象和普通意义上的彩虹出现的原理是不一样的，倒挂彩虹在天文学上被称为幻日弧光现象，其样子看起来是一个倒挂着的彩虹。
人们经常见到的彩虹，是由于雨滴或雾滴对太阳光折射产生的一道七色光谱的弧。而幻日弧光的形成条件是天空晴朗、云层非常少，同时阳光还得以一定的角度照射在距离地面6100米-7625米的云层中的细小的冰晶上形成折射。此外，云层中的冰晶表面一定得是弯曲的，且颗粒比盐粒还要小。
事实上，除形成条件与彩虹不同外，幻日弧光的光谱排列顺序也和彩虹不同。幻日弧光的颜色排列方式为紫色在最上面，红色在最下面，刚好和彩虹相反。而由于卷云中的冰晶会不断改变方向，幻日弧光存在天空的时间极为短暂。
范文十：一说到彩虹的形成，人们常把它跟雨后联系在一起。很多人认为只有雨后才能出现彩虹。其实，这种看法是不全面的。雨后天空有时会出现彩虹，这固然是事实，但是在阳光下，喷泉或瀑布的周围也会出现彩虹；在夏天，街上奔跑的洒水车的后面，有时也会出现一段彩虹；用喷雾器在空中喷雾也可形成彩虹……显然，那种说彩虹仅在雨后出现，是对彩虹的成因还不十分了解造成的。只要知道空气中存在有形成彩虹的条件，就自然知道不一定要下雨才有可能出现彩虹。
在中学物理课上，有个光的色散实验：取一个棱镜，让一束白光穿过狭缝射到棱镜的一侧面，通过棱镜后，前进方向改变，在白色光屏上形成彩色光带，顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。这与彩虹的颜色很相似。但是空气中是不可能有三棱镜存在却又能形成彩虹。这是何故?这是因为空气中飘浮有大量的小水滴。当太阳光照射到这些小水滴上，一个个的小水滴就像棱镜似地把白光分解成七种单色光，对阳光起分光色散作用。
阳光是如何在小水滴中产生分光色散现象?
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。
如果太阳的角度太大(例如在中午前后)，或太小(近日出或落日)，我们也不易看到虹，又因虹是阳光经小水滴反射进入我们眼睛的，所以彩虹永远出现在太阳的对面，因此。朝虹见于西方，夕虹见于东方。。其出现以夏季为主。
主虹为何内紫外红
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。
彩虹的气象原理
空气里小水滴的大小，决定了彩虹的色彩与宽度。雨滴越大，彩虹带越窄，色彩越鲜明；雨滴越小，彩虹带越宽，色彩越黯淡。当雨滴小到一定程度时，分光和反射不明显，彩虹就消失。这说明了彩虹的形成直接与空气中雨滴的存在、多寡、大小有着直接关系，反过来说，彩虹跟天气变化有关。例如：如果彩虹的色彩从鲜艳变为暗淡，宽度从狭窄变为宽大，都说明空气中雨滴由大逐渐变小，由此，我们可以推测空气可能逐渐转向稳定，天气情况渐趋稳定。