科普教案天空为什么会出现彩虹
教学目标:让学生了解天空形成彩虹的原因
教学准备:多媒体、喷壶
教学流程:
一、彩虹基本知识
彩虹,又称天虹,简称为"虹",是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,雨后常见。形状弯曲,通常为半圆状。色彩艳丽。按波长从小至大排序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
二、七色光原因
彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的色散及反射而成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度...
天空为什么会出现彩虹
教学目标:让学生了解天空形成彩虹的原因
教学准备:多媒体、喷壶
教学流程:
一、彩虹基本知识
彩虹,又称天虹,简称为"虹",是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,雨后常见。形状弯曲,通常为半圆状。色彩艳丽。按波长从小至大排序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
二、七色光原因
彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,造成光的色散及反射而成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内也是以不同的角度反射。当中以40-42度的反射最为强烈,形成人们所见到的彩虹。
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。美丽的彩虹[4]虹的出现与当时天气变化相联系,一般人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,下雨的机会也少,所以冬天一般不会有彩虹出现。
三、弯曲原因
事实上如果条件合适的话,可以看到整圈圆形的彩虹(例如峨眉山的佛光)。形成这种反射时,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,最后射向人们的眼睛。
彩虹光穿越水滴时弯曲的程度,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。
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。
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。
若用一条假想线,连接后脑勺和太阳,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。
四、模拟彩虹的形成
在晴朗无风的日子,背对着太阳,用喷雾器朝空中喷水,就可以在水雾中看见彩虹。(学生动手实验)
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