为什么郑州本轮降雨过后，天空出现双彩虹现象 这里面有什么物理现象

造成彩虹的光学原理彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴，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。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，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。

双重彩虹，上方为霓，下方为虹很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹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（参看)。

彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央，其实是被水滴反射，放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，刚好是观察者头部影子的方向，虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时，彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。

当然存在啊，我看过，原理嘛应该还是光的折射和色散

双彩虹是因为水滴内进行两次反射后而形成的特殊现象。内层彩虹叫做主虹,外层彩虹叫做副虹。在水滴内经过一次反射的光线,形成了常见的彩虹,即主虹。若光线在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹,即副虹。空气湿度较大时，空气中的水汽可以看做是无数个小水滴。当太阳光射入小水滴时，会发生两次折射和一次反射，即“折射—反射—折射”现象。

太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色组成的，当照射到水滴上时会出现第一次折射，由于这7种颜色光的波长不同，它们的偏向角度也会不同，这时太阳光就会分解为7种单色光；折射后的单色光到达水滴的背面后，会按照反射规律发生反射；反射后的单色光将回到入射水滴的这一面，这时将发生第二次折射，并仍然以单色光的形式射出水滴。

波长最短的红光，在水珠中的折射率最小，使得其出射光线与入射光线构成最大夹角，而波长最短的紫光，在水珠中的折射率最大，使其折射光线与入射光线构成最小夹角，其他光依序在其中分布，人们肉眼见到的就是外红内紫的“虹”。

当我们在天空中看到“虹”时，就说明太阳光在水滴内进行折射和反射，也就意味着“霓”的存在。霓的形成与虹相似，只是太阳光在水滴内经历了两次折射和两次反射，即“折射—反射—反射—折射”，由于相比虹的形成多了一次反射过程，其折射率最小的红光出射光线方向与入射方向成最小夹角，折射率最大的紫光出射方向与入射方向成最大夹角，最终我们看到的色彩排序就会恰好相反，呈现红色在内、紫色在外的形式。

但是太阳光经过水滴后发生两次反射的情况较发生一次反射的情况光能量损失很多，因而霓的亮度比虹的亮度暗得多，一般不容易被人们观察到。

所以，只有当光的能量足够大或者能量损失足够小的时候，我们才能看到霓。若均可见，由于虹的角半径为42度左右，霓的角半径为52度左右，故霓在虹之上并与之平行。当虹和霓共同被我们看到时，就呈现出了美丽的双彩虹景象。

理论上来讲，太阳光是可以在小水滴里进行多重反射的。但是由于每一次反射都会导致光的吸收和光的减弱。所以通常我们最多只能看到两条彩虹。

水汽足水滴大才能彩虹成双

彩虹形成的基本条件是水汽和太阳光，水汽的充足与否和季节、地域相关。

从季节上讲，一般冬天的气温较低，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。夏季热对流天气较多，雷雨、阵雨天气频繁，又常常是急匆匆地下完雨就放晴，因此更容易看到彩虹。

从地域上来说，彩虹的出现需要满足一定的水汽条件，因此在我国南方，雨水充沛、空气湿润的地方比较易见，出现双彩虹美景的几率也更大。比如，广西空气湿度较高，甚至有时候不下雨也会出现彩虹美景。

具备了彩虹的形成条件后，想要看到双彩虹，空气里的水滴大小是关键。空气里水滴的大小，决定了彩虹的色彩鲜艳程度。空气中的水滴大，彩虹就鲜艳；水滴小，彩虹颜色就黯淡。

因此，想要看见双彩虹，空气中的雨滴需要较大，保证霓的颜色足够鲜艳，才可以被肉眼看到。

另外，我们从地面上看彩虹是一个拱形，但实际上它是一个完整的圆环。

地球的表面是一个曲面，雨后空气中的水汽也会按照地球的曲面分布，因此，身处地球之外看到的彩虹，应当是完整的圆环形状。这也是为什么从飞机上看到的彩虹是完整的圆环形。

　　双彩虹是因为水滴内进行两次反射后而形成的特殊现象。内层彩虹叫做主虹，外层彩虹叫做副虹。在水滴内经过一次反射的光线，形成了常见的彩虹，即主虹。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹，即副虹。

双彩虹的成因　　

通过实验验证，彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射形成的。这就是自然界的‘’奇迹‘’之一。边角最亮，中间最暗。在原彩虹的外围出现一条直径稍大、颜色反转的同心彩虹，内层彩虹称为主虹，外侧为红色，内侧为蓝色，颜色较亮;外层彩虹称为副虹，外侧为蓝色，内侧为红色，颜色较暗,型似发箍。

　因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹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。

彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴，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。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，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，亦可以人工制造彩虹。 空气里水滴的大小，决定了彩虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就鲜艳，也比较窄；反之，水滴小，虹色就淡，也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的，只有背着太阳才能看到彩虹，所以早晨的彩虹出现在西方，黄昏的彩虹总在东方出现。可我们看不见，只有乘飞机从高空向下看，才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时，本地是不大容易下雨的，而西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大。 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，下阵雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹出现。 彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央，其实是被水滴反射，放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，刚好是观察者头部影子的方向，虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时，彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。 彩虹由一端至另一端，横跨84°。以一般的35mm照相机，需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上，会看见彩虹是原整的圆形而不是拱形，而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。 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办颜色，故此晚虹看起来好像是全白色。 双彩虹 很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。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缐，便形成我们常见的彩虹（主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（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°，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹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。苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已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年发现水滴的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，而副虹则是两次反射造成。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，关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。 彩虹为什么总是弯曲的 原因一：光的波长决定光的弯曲程度 事实上如果条件合适的话，可以看到整圈圆形的彩虹。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 180 - 42 = 138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度。 想象你看着东边的彩虹，太阳在从背后的西边落下。白色的阳光（彩虹中所有颜色的组合）穿越了大气，向东通过了你的头顶，碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴，会有两种可能：一是光可能直接穿透过去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前缘，在进入时水滴内部产生弯曲，接着从水滴后端反射回来，再从水滴前端离开，往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。 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。 若你用一条假想线，连接你的后脑勺和太阳，那么与这条线呈42度夹角的地方，就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角，所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。 彩虹之所以为弧型这当然与其形成有着不可分割的关系，同样这也与地球的形状有很大的关系，由于地球表面为一曲面而且还被厚厚的大气所覆盖，在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！ 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

两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的副虹（又称霓）。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。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缐，便形成我们常见的彩虹（主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（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°，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。
副虹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。