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「雨幕」折射再反射太陽光 認清方向遇見七色彩虹

荃灣海旁上空出現主虹與副虹。(Bin Cheung@CWOS提供)
(明報製圖)
岑智明(天文台前台長)(受訪者提供)
主虹(Shirley Chan@CWOS提供)
主虹與副虹(Shirley Chan@CWOS提供)

【明報專訊】看見彩虹,總讓人心情愉快,由於她難得一見,民間認為遇上彩虹,代表好運降臨。其實你能一睹風采,未必完全只依靠運氣。跟她緣慳一面,或許全因你走錯方向。

彩虹是透過陽光在水滴內折射及反射而形成,因此觀察位置必須在太陽的相反方向,緊記八字真言:「早上西方,下午東方」。

根據世界氣象組織(WMO,World Meteorological Organization)定義,彩虹是由太陽或月亮的光線,照射到空氣中由雨滴、霧滴構成的「幕」,從而產生一組顏色由紫至紅的同心弧。

月夜彩虹較罕見

由於彩虹現象主要由光線的折射及反射形成,而太陽的光線比月亮強,所以太陽光所產生的彩虹也較光亮。由月亮產生的彩虹稱為月虹(moonbow或lunar rainbow),必須在沒有光害污染環境的晚上才看到,屬於較罕有的天文現象。

太陽反方向出現

天文台前台長岑智明表示,要了解彩虹如何在雨滴或霧滴中形成,先要掌握光線在水滴中的運行路線。由於水滴的阻力較空氣高,因此當太陽光線進入近似圓形的小水滴時,首先會折射(refract)一次改變方向,再在水滴背面的內側反射(reflect)一次,最後離開水滴時再被折射。

在上述過程中,由於陽光由不同波長的光構成,而每種波長的光之折射角度都有分別,當中紫光波長最短,折射幅度最大;波長較長的紅光,折射幅度最小,因此經兩次折射後,不同波長的光便會分開,形成外紅內紫的七色彩虹。留意構成彩虹的光線是從水滴背面反射而出,所以彩虹永遠在太陽的反方向出現,上午在西方出現,黃昏則要望向東方。

文:周群雄

編輯:梁小玲

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