光--電磁波 與 彩虹的形成


要想瞭解彩虹是如何形成的,首先要知道

問題:

  1. 為什麼 光線第二次遇到水滴與空氣的邊界時折射出去的光線並沒有形成『虹』呢?
  2. 為什麼 只有在特定角度才能看到 『霓』與『虹』呢?
  3. 不妨玩一玩 彩虹的物理 java 動畫,幫助你思考以上的問題。


太陽所發出的『光』 包含有各種不同『顏色』的光線

    不僅僅是太陽,自然界 的物體 都會發射出 各種不同頻率的電磁波。

    溫度越低的物體,所發出的電磁波 頻率較低的成分較多,

    上圖是三種不同溫度(燈絲最高溫 3000K, 碳極放電 4000K, 及太陽表面6000K)

    的物體所輻射出電磁波 其 強度(縱軸)隨波長(橫軸)的變化情形。

    中間彩色的部份是『可見光』:也就是人的眼睛能夠感受的電磁波訊號的範圍。

    左邊為較短波長(較高頻率)的 紫外光(UV)。

    右邊為較長波長(較低頻率)的紅外光(IR)。

    即使是 人體本身也會輻射出 電磁波,只是人體的溫度更低,

    但是藉由 紅外線探測器或夜視鏡將紅外線轉換為可見光,

    據說:伊拉克在攻擊科威特前,為了避免美國的飛機 炸毀伊拉克的戰車。


光線在真空或介質中 會沿著 直線前進。(註:在強大的重力場附近,光線也會被影響而彎曲)



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作者:國立台灣師範大學 物理系 黃福坤
最後修訂時間: 
since 2011/06/20