1、2017屆本科生畢業(yè)論文答辯,虹與霓形成過程的數(shù)值分析,虹 霓,內(nèi)容,研究背景,一說到彩虹，腦海里總能浮現(xiàn)出一道七色圓弧。然而霓虹的秘密遠(yuǎn)不止于此。對彩虹的研究最早可以追溯至公元前 4 世紀(jì)。亞里士多德是第一個認(rèn)真研究彩虹的人，他曾指出彩虹最為重要的幾個特征，比如霓虹形狀相同但顏色順序排列相反，當(dāng)然，亞里士多德對彩虹的解釋并不正確，他只注意到反射沒有注意到光的折射作用。在此之后，古羅馬哲學(xué)家塞內(nèi)卡、波斯物理學(xué)家海什木、中國北宋的孫思恭等人也都曾發(fā)表過自己的看法。這些均只停留在對現(xiàn)象的思考上，沒有更多深入和本質(zhì)性的研究。我們現(xiàn)在知道，彩虹的形成和光的折射有關(guān)。所以直到人們發(fā)現(xiàn)折射定律（1621年

2、），彩虹問題才有條件被解決。其中，笛卡爾利用折射定律，成功解釋了彩虹是如何形成的，但未能解釋彩虹的七彩顏色。后來牛頓以玻璃棱鏡展示把太陽光散射成彩色之后，關(guān)于彩虹的形成的光學(xué)原理全部被發(fā)現(xiàn)。,虹與霓,虹 虹即彩虹，是一種自然現(xiàn)象。當(dāng)陽光照射到空氣的水滴里，光線被折射、反射后再折射出來，在水滴內(nèi)經(jīng)過一次反射的光線，在天空上形成顏色外紅內(nèi)紫拱形的七彩光譜，便是人們常見的彩虹（主虹）。彩虹大多出現(xiàn)在雨后太陽的相對的方向。,折射反射折射,虹的形成：一次反射,水滴,42,40,虹的上邊為紅下邊為紫,紅,42,40,綠,紫,外紅內(nèi)紫,人眼按直線追溯射入眼中的光線射來的方向，看到偏折較小的紅光出現(xiàn)在“虹”的

3、最外側(cè)，而折射率最大的紫光出現(xiàn)在“虹”的內(nèi)側(cè)。虹的視角為4042之間,霓 與彩虹相對的是“霓”，位于虹的外側(cè)，是我們有時還能看到第二道虹，它也叫副虹，一般不出現(xiàn)，光彩比第一道虹稍淡，色序是外紫內(nèi)紅。霓和虹的不同點(diǎn)僅僅在于光線在雨點(diǎn)內(nèi)產(chǎn)生二次內(nèi)反射，因此光線通過雨滴后射到我們眼簾時，光弧色帶就與虹正好相反。,兩次反射,霓的形成：,50,53,折射反射反射折射,霓外紫內(nèi)紅,人眼根據(jù)視覺的直線特性而將觀察到射出水滴后的光線在空中形成外紫而內(nèi)紅的彩色分布。霓的視角5053之間，因此比虹高。由于霓比虹多一次反射，能量損失較虹多，故光彩不及虹艷麗。,霓虹之“曲”,霓虹的位置與太陽高度的關(guān)系,結(jié)論：,虹的成因：折射反射折射 虹的色序：外紅內(nèi)紫 虹的仰角：4042 霓