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3.揭開麵紗——透過現象看本質(1 / 2)

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1.瀑布上為什麼會出現字

在我國有一座“神龍門”,處於雲南鶴慶縣,事實上是懸崖上的一個石洞。在石洞的四周,野藤蔓布,遮掩洞口,有如門簾。有兩股激流從洞口左右流出,一清一濁。濁水瀑布好像一條黃色彩帶,搖曳空中;清水瀑布像銀河傾瀉,在陽光照射下閃閃發光。更令人拍案叫絕的是,晴天的早晨,每當太陽從東方升起時瀑布上會顯現出“一品當朝”四個大字,“神龍門”也因此而遠近聞名。

為什麼瀑布上會出現“一品當朝”這四個大字呢?原來在“神龍門”洞口的對麵山峰上,有一塊透明的大白石,石質秀麗,表麵光潔。古人在這塊大白石上雕刻了“一品當朝”4個大字。一旦太陽東升時,陽光照射大白石,4個大字便折射在瀑布上,就形成了遠近聞名的“縞裙顯字”的奇觀。

2.瀑布上的彩虹彎曲之謎

彩虹,又稱天虹,簡稱虹,在氣象學上,被稱為光學現象。當陽光照射到空氣中的水滴,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,雨後最為常見。形狀彎曲,色彩豔麗。東亞、中國對於七色光的最普遍說法是(從外至內):紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。

彩虹彎曲的原因,通常有兩種。

原因一:光的波長決定光的彎曲程度。其實如果條件合適的話,可以看到整圈圓形的彩虹。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138度。也就是說,若太陽光與地麵水平,則觀看彩虹的仰角約為42度。

想象你看著東邊的彩虹,太陽在從背後的西邊落下。白色的陽光(彩虹中所有顏色的組合)穿越了大氣,向東通過了你的頭頂,碰到了從暴風雨落下的水滴。當一道光束碰到了水滴,會有兩種可能:一是光可能直接穿透過去,或者更有趣的是,它可能碰到水滴的前緣,在進入時水滴內部產生彎曲,接著從水滴後端反射回來,再從水滴前端離開,往我們這裏折射出來。這就是形成彩虹的光。

光穿越水滴時彎曲的程度,端視光的波長(即顏色)而定——紅色光的彎曲度最大,橙色光與黃色光次之,依此類推,彎曲最少的是紫色光。

每種顏色各有特定的彎曲角度,陽光中的紅色光,折射的角度是42度,藍色光的折射角度隻有40度,所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。

若你用一條假想線,連接你的後腦勺和太陽,那麼與這條線呈42度夾角的地方,就是紅色所在的位置。這些不同的位置勾勒出一個弧。既然藍色與假想線隻呈40度夾角,所以彩虹上的藍弧總是在紅色的下麵。

彩虹之所以為弧形這當然與其形成有著不可分割的關係,同樣這也與地球的形狀有很大的關係,由於地球表麵為一曲麵而且還被厚厚的大氣所覆蓋,在雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴形成了折射,同時由於地球表麵的大氣層為一弧麵從而導致了陽光在表麵折射形成了我們所見到的弧形彩虹!

原因二:與地球的形狀有很大的關係。由於地球表麵是一個曲麵並且被厚厚的大氣所覆蓋,雨後空氣中的水含量比平時高,當陽光照射入空氣中的小水滴時就形成了折射。同時由於地球表麵的大氣層為一弧麵從而導致了陽光在表麵折射形成了我們所見到的弧形彩虹!