【身边自然】我们可以到达彩虹的脚下吗？

喜马拉雅的朋友，你好！欢迎收听《张辰亮：给孩子的博物启蒙课》。

我是张辰亮，你可以叫我小亮老师。

你知道彩虹的虹字怎么写吗？左边虫子旁，右边是工人的工。那为什么彩虹的“虹”字，是一个虫子旁呢？

因为中国人最开始认为彩虹就是一个像大虫子一样的动物，这个动物呢有两个头，也就是彩虹的两端。那么，彩虹的圆弧形部分就是它的身子，它的左右两个头都啃在地上，就是这样的一种动物。你觉得中国的文字，是不是很形象？

“虹”的字形演进

你觉得弯弯的彩虹，还像什么？我小时候就认为他像一座桥，每次看到彩虹都想跑过去，看看是不是真的有一座桥立在那。但我发现不管朝着彩虹怎么跑，我都没有办法跑到它面前，这个是为什么呢？今天我和你一起探讨这个问题。

请你回忆一下，看到彩虹都是在什么时候？是在大中午呢，还是在夜里？是在清晨，还是在傍晚？我想绝大多数人都是在傍晚。比如，下了一下午的大雨，到傍晚了，云开雾散，太阳也快下山了，但是还没完全落下，这时候云彩被染成了金色，城市里的高楼也都变成了夕阳的金色。这个时候，在太阳的另一端，也就是东边的天空上一般会出现一个很大很大的彩虹桥。

雨后彩虹

你还会发现：自己无论怎么走，永远都正好站在太阳和彩虹的中间。彩虹和太阳永远不会出现在同一侧。

这是什么原因呢？了解彩虹形成的原因，你就知道答案了。

科学家经过几百年的观测和推算，发现彩虹出现的规律是一定会出现在太阳的反日点。什么是反日点？就是你的脸面向太阳，伸出你的一只胳膊，把这个指尖对准太阳，然后伸出另一个胳膊往正后方指，这个点就是反日点。换句话说呢，太阳如果在天的东边，彩虹一定在西边；如果太阳在天的西边，彩虹一定在东边。而看到彩虹的你，一定是在太阳和彩虹中间。太阳和彩虹绝对不会出现在你的同一边。

科学家还发现，如果我们在地面上想看见彩虹的话，太阳位置不能太高。所以在中午，我们是见不到彩虹的。因为这个时候太阳已经升得太高了。而且太阳位置越低，彩虹的这个弧就越大。为什么呢？我们可以像刚才一样模拟一下。

你可以把你的两手平伸，一个胳膊向左，一个胳膊向右，让胳膊成180度，一条直线。一边是太阳的方向，另一边就是彩虹的方向。假如，现在你左手边是太阳，你把这个左手抬高，还要保证两只胳膊还得是一条直线，你就会发现你的右手，也就是彩虹，必须要放低才行。所以呢，太阳越高，彩虹就得越低。太阳越低，彩虹就越高。我们经常在傍晚和清晨看到彩虹，就是因为太阳这个时候很低，所以彩虹桥非常的高，比大树大楼都要高，所有人都能看见。

很低的彩虹，其实在城市里也有，但是我们看不见，因为它太低了，很容易就被树和楼挡上了，你只能去草原、海边，这些完全没有遮挡的地方，才可能看到那种非常低的彩虹，就露出地面一一点点啊，这种彩虹叫低虹。你去海边的话可以留意一下。

那为什么彩虹总是出现在雨后呢？

下雨的过程中是没有彩虹的，因为这个时候是阴天，太阳被云彩挡住了。没有阳光也就没有彩虹。而当雨刚刚下完，云彩刚飘离我们的头顶，太阳也出来了，但是云彩在离我们不远的地方，依然在下雨。所以不远处的空气里还会有很多小水滴。阳光穿透这些水滴，在水滴里会发生一次反射，两次折射。就是太阳光在水滴里撞了一下，拐了三个弯。太阳光本来是白色的，在水滴肚子里拐了3个弯之后，就会被打散变成了七色光，也就是彩虹的颜色了。这个七色光从水滴里跑出来，射到我们的眼睛里，我们就看到彩虹了。

光的路线图

那彩虹有哪几种颜色呢？你会脱口而出，七色光嘛，当然是七种啦，红橙黄绿青蓝紫。

可如果你学了物理学，老师就会告诉你，这个说法是不对的。应该是“红橙黄绿蓝靛紫”，这是科学上权威的规定。但是其实我告诉你啊，彩虹并不只有七种颜色。彩虹的颜色呢，其实是没有数量的，因为它是一个连续分布的一个颜色带。比如说红色和橙色之间，它是有很多无数的过渡颜色慢慢的过渡到橙色的。红色和橙色间并没有一条明确的线，说线这边就全是红色，另一边全是橙色。

那是谁规定的彩虹有这七种颜色呢？是牛顿！

牛顿为什么把彩虹分成七种颜色？其实，他是受了一个古希腊著名的科学家毕达哥拉斯的影响。这个毕达哥拉斯认为“七”是代表完美的数字，所以牛顿就把彩虹的颜色分成了七种，但是你要知道彩虹其实是有无数种颜色的。

那现在回到我们最开始提出那个问题了，我们能不能到达彩虹的脚下呢？

是不能的。

因为彩虹只是一种光学现象。我们前面讲了，彩虹是太阳光在这个雨滴里折射反射之后，射到我们的眼睛里，让我们看到了这种光学现象。彩虹本身并不是一个实际存在的物体，它并不是真的一座桥放在那，所以我们没法越走越近，最后碰到它。

比如说你站在这儿所看到的彩虹，就是那一层小雨滴折射，来到你眼睛里的。 然后你再往前走一步，它就变成了另一层的小雨滴折射到你眼睛里。所以，你每往前走一步，所看到的都是完全不一样的彩虹。你越往前走，彩虹越往后退，所以永远到不了它的面前。

有的人可能不信，说，那我还是想自己追，我就不信走不到他跟前。我觉得你不需要追那种下雨之后的大彩虹，大彩虹看起来离你很远的！你就在一个阳光明媚的这个清晨，找一个小公园，公园里经常有喷水器给草坪浇水，或者是工人会拿一个大胶皮管子放在地上，然后上面扎很多的小眼，让它喷出这个水来，浇花浇草坪。

迷你彩虹

那些水雾在阳光下有时候就会出现一个迷你彩虹。这时彩虹就在你的面前，你可以试着看看能不能走到彩虹前。其实，你会发现你走近时它就消失了，因为离得近后光线折射的角度就不对了，无法形成彩虹了。

那有些细心的朋友可能还发现，有时下雨之后，大彩虹外边还有一圈彩虹，这一圈比里边那个更大，但是更暗淡，而且颜色和里边那个彩虹啊正好相反。里边那层彩虹呢，是红的在上边，紫的在下边，但是外边那一圈暗淡的彩虹呢是红在下边，紫就在上边。这外边这一圈彩虹啊就是我们说的“霓”，霓虹灯的“霓”。

霓和虹是两种彩虹。我们常见的都是“虹”，但如果气象条件很有利的时候，就会出现霓。霓就是在虹外圈的更大的另一条彩虹，它还有个名字叫副虹。里面的，最亮的那一圈叫主虹，也就是前面讲的阳光射到水滴里边，一次反射，两次折射，共拐了三个弯射出来，就形成主虹。那阳光射到水滴里面，它要是两次反射，两次折射，共拐了4个弯，多拐了一个弯才出来，就会形成霓。

霓的形成原理

那有的时候你还会发现在这个虹的里边，红橙黄绿蓝靛紫紧接着又出现了红橙黄绿蓝靛紫，就是这个彩虹特别宽，七色光在不断地重复，彼此都紧贴着。那它里边的这些重复了第二次第三次的这种彩虹， 我们就叫它干涉虹。因为两束光在一起传播的时候，有时候它们会互相捣乱，捣乱的结果就是出现这种干涉虹。这种虹是更罕见的，运气好才能看到。

少见的霓和虹

还有呢，就是在下雾的时候，有时候也会出现彩虹，因为雾的水滴，比下雨的水滴要小，所以，这个七色光就又会发生变化，这七种光就会掺杂在一起，就变成了白色。所以，雾虹看起来是一个白色的弧形，看不出什么七色光来。

那跟太阳产生的彩虹原理一样，如果说月亮升起来的时候，在合适的这个位置，也正好赶上在下雨或者下雾，那也会产生月虹。但是，由于月亮的光比太阳要暗多了，月虹就非常的暗淡，一般人根本不会注意到。这个只有一些非常有心的人才能观察到。所以为了能看到月虹，我们也要保护好眼睛。

如果你想了解更多关于彩虹或者关于奇异的天象的知识，我推荐你看一本书，书名叫《气象观察图鉴：风雷云雨的真身与魅影》，这本书是一位日本的气象学家写的，已经被翻译成中文，他自己拍摄了很多奇异的天象，包括各种各样的彩虹，前面讲的那些彩虹他都拍摄过，并且呢在这本书里也出现了。你可以看看这个书上的这些照片，还有描述。下回碰到彩虹的时候，你就知道怎么认了。

好了，今天我们知道了彩虹的形成原理和条件，还知道彩虹不止有七种颜色，认识了低虹、霓、干涉虹、雾虹、月虹这些不常见的彩虹，你记住了吗？你可以给爸爸妈妈，或者小伙伴讲一讲：为什么我们不能到达彩虹脚下？

你还记得：你第一次见到彩虹是在哪里吗？在留言里告诉我吧。

好了，今天的博物启蒙课就讲到这里。我是小亮老师，咱们下期见!