夏天的午后，一场暴雨除了会给人丝丝凉意，还会带来绚烂壮观的彩虹。雨过天晴，碧空如洗，平凡的一天因此而与众不同。

那彩虹是否只会在雨后出现呢？事实上并不是，只要条件合适，大家也可以人造彩虹。

本期超级科学课，我们邀请了宁海县实验小学教育集团金桥校区科学老师、宁波孔不利多科学真探社成员郑盼幸，讲讲彩虹形成的原理，以及如何进行人造彩虹。

栏目主持人

记者 钟婷婷 实习生 黄钰涵

特邀科普老师 郑盼幸

宁海县实验小学教育集团金桥校区科学老师

宁波孔不利多科学真探社成员

阅读指南

本篇文章适合亲子共读，高年级段学生也可以自主阅读。

校园里的

人造彩虹喷泉

暑假前夕，宁海县实验小学教育集团金桥校区就造了一个“彩虹喷泉”。烈日炎炎的傍晚时分，花坛的假山旁就会出现一抹彩虹。仔细观察，不难发现旁边还有两个喷水装置，源源不断向空中喷出水雾，形成了小小的喷泉，而彩虹就横亘在喷泉上方，为炎热的夏日增添了一份绚烂色彩。

彩虹的可视程度，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。一般来说，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。

夏日，当同学们早晨走进校园的时候，只要站在喷泉东边，背对着阳光往西边看，就能够看到喷泉上横亘着一条美丽的彩虹；当同学们放学时，从喷泉西边走过，又可以发现在东边的地方也会有一条美丽的彩虹。

彩虹出现的位置与太阳的位置是有联系的。因为在早晨，太阳光从东边慢慢斜射过来，在喷泉的水滴中发生了折射与反射，所以产生的彩虹出现在了西边。但是放学时，太阳跑到了西边，所以我们需要站在西方，往东边看，背对着阳光时，就能看到彩虹了。

看，即使错过了雨后的彩虹，我们还可以用科学的魔法“召唤”彩虹。

彩虹形成的秘密

可是，彩虹到底是怎么形成的呢？这两个装置和彩虹的形成又有什么样的关联？接下来就让我们一起了解彩虹的秘密吧！

彩虹的形成是由于阳光射到空气的水滴里，发生光的折射和反射造成的。具体来说，当太阳光照射到空气中的水滴时，光线首先进入水滴并发生折射，然后在水滴内部发生反射，最后再从水滴中折射出来。整个过程中，光线经历了两次折射和一次反射。

第一次折射：阳光进入水滴时，由于光线的折射作用，改变了其传播方向。

内部反射：光线在水滴内部被反射，由于水滴的形状接近球形，反射光线会沿着一个特定的角度（约为40~42度）集中射出。

第二次折射：反射后的光线再从水滴中折射出来，进入我们的眼睛。

由于不同色光的折射率不同，它们在水滴中的折射和反射角度也会有所不同。具体来说，红光的折射率最小，偏向角度也最小，而紫光的折射率最大，偏向角度也最大。因此，当光线从水滴中射出时，会按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列成一条彩色光带，这就是我们看到的彩虹。

进行彩虹DIY

利用光的折射与反射的原理，我们也可以制造彩虹，以下是人造彩虹的几种方法：

方法一：准备一盆清水，一面镜子。把镜子以一定角度放进水盆，让阳光照射镜面，将光线反射投到无阳光照射的墙面或白纸上，彩虹就出现了。

方法二：准备一个喷雾器并灌满水。将喷雾器拿到阳光下，背对着太阳朝天空中喷出水雾，不一会儿我们就会看到彩虹出现啦！

方法三：准备一个三棱镜。找一个有阳光的地方，让阳光从三棱镜的一个侧面射入三棱镜，入射角在45度左右。找一块黑颜色的光屏，竖直放在三棱镜上方，不断调节光进入三棱镜的角度和黑屏的高度，直到彩虹出现。

生活中

涉及折射、反射的应用

光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射。生活中，像筷子“弯折”、水中鱼等现象也能说明折射的原理。

筷子“弯折”，就是将一根筷子插入水中，肉眼看去筷子进入水中的部分发生了弯折的现象。然而事实是筷子插入水中的部分反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以我们看到的“筷子”实际上是筷子的像，只是发生筷子“折”了这样的视觉偏差而已。

夏天，小朋友去乡下玩时，有没有见过渔民在溪边用鱼叉刺鱼？鱼儿在清澈的水里面游动，可以看得很清楚。但是如果往“鱼”原来的地方刺去，可能会刺不中“鱼”。反而往“鱼”这个像的更深处刺去，正好可以刺到鱼。这是为什么呢？其实原因就是光从水中传入空气中，发生了折射，映照到人眼里的鱼比实际位置要“浅”。

至于反射，指的是光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。生活中也有许多事物应用了反射的原理，如潜望镜、太阳能灶等。

潜望镜是潜艇的眼睛，是潜艇指挥员观察外部世界的窗口。通过平面镜的反射原理，人们制造潜望镜时将两块平面镜分别装在两端的转角处，使之平行且相对，角度都是45度。利用光沿直线传播和平面镜的入射角等于反射角这两点，就可以看到比视线高的东西了。

随着时代的进步，先进的科技逐渐进入人们的生活。太阳能作为一种清洁的可再生能源，利用太阳能的环保设备越来越受人们的青睐。太阳能灶就是一种把太阳能收集起来，用于做饭、烧水的器具。其应用的科学原理是光的反射，当太阳光照射到太阳能灶表面时，平行光线发生了反射会聚于一处，就可以用来加热了。人类利用太阳能灶已有200多年的历史，如今在许多地方仍在使用。

同学们，看了这么多介绍，你是不是也迫不及待了呢？快找一找生活中还有哪些现象应用了光折射、反射的原理吧！