[第31集] 彩虹—MIT电和磁

根据网易公开课之MIT电和磁视频所做的笔记—[第31集] 彩虹。

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  视频地址：http://v.163.com/special/opencourse/electricity.html

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这节课的内容：

彩虹

彩虹几何原理

反射角与入射角度的关系

φ有个极大值42°。

射向一个雨滴的光，经折射返回后（穿透的不考虑），返回光只会出现在42.4°的光锥内。其中，40.7°以内，所有光都可以返回，如果在这里观察，看到的是白光；在40.7°和42.4°之间，看到从红光向蓝光过渡；42.4°外侧没有反射光。

彩虹形成

人眼刚好在42.4度角的位置看到红光，然后向下一直过渡到蓝光、白光。太阳升起到42.4°以后，就不会看到彩虹了。注意雨滴反射回来的光是一个锥形面，为了让你看到反射回来的光，只有在42.4度的圆弧上的雨滴反射回来的光才能被观察者接收到，所以彩虹才是向下凹的圆弧。

副彩虹

如果阳光从C点再次反射，然后折射出来，会形成副彩虹。

副彩虹红色角度50.4°，蓝色角度53.5°。副彩虹比较暗淡，并且比较宽，3.1°。出现在主虹外侧10°的地方。

彩虹的偏振

从水进入空气的布鲁斯特角度是37°。彩虹角度最小是40°，所以基本所有反射光都是偏振光，所以彩虹是强偏振光。

彩虹问答

1，红色是在外侧还是内侧？

外侧

2，彩虹的半径（角度）

42.4°

3，彩虹的长度

太阳越高，长度越小，因为整个弧形会随高度下降；雨滴距离观察者的距离越远长度越小。

4，彩虹的宽度

1.7°+0.5°(太阳的视半径)

5，内侧亮还是外侧亮？

内侧

6，在一天的什么时间会出现彩虹？

升起和落下，角度小于42.4°

7，在什么方向，东西南北？

东/西

8，只有一个彩虹还是会出现第二条？

会出现副彩虹

9，第二条会出现在哪里？

主虹外侧10°的位置

10，第二条条纹顺序怎样的，红色是内还是外？

红色内侧

11，第二彩虹的半径/角度

53.5°

12，第二条彩虹的宽度

3.1°+0.5°(太阳的视半径)

13，这些彩虹是偏振光吗？

是

14，它们朝哪个方向偏振

沿彩虹切线方向

15，它是弱偏振还是强偏振

强偏振