从波动光学角度解析彩虹  

Analysis of rainbow from the perspective of wave optics

作　　者：贾嘉琪 黄振 许清滢 吴青林 JIA Jia-qi;HUANG Zhen;XU Qing-ying;WU Qing-lin(College of Physics Scienceand Technology,Central China Normal University,Wuhan,Hubei 430079,China)

机构地区：[1]华中师范大学物理科学与技术学院,湖北武汉430079

出　　处：《大学物理》2021年第11期69-73,79,共6页College Physics

基　　金：国家自然科学基金(11734035);中央高校基本科研业务费(CCNU19TS074)资助。

摘　　要：彩虹是一种常见的自然现象.在光学教学中,通常用费马原理推出彩虹角.而本文从波动光学出发探究彩虹的原理与特征,运用菲涅耳公式定量计算出主虹与副虹的光强,从而给出彩虹角的理论解释,并利用计算结果证明彩虹是高度偏振的部分偏振光.Rainbow is a common natural phenomenon.In optical teaching,Fermat principle is the general method for rainbow angle deduction.Nevertheless,this paper explores the principles and features of rainbow from the perspective of wave optics by calculating the intensity of the primary and secondary rainbow quantitatively using Fresnel formula.Furthermore,we give the theoretical explanation of the rainbow angle and prove that rainbow is partial polarized light.

关 键 词：彩虹 波动光学 菲涅尔公式 偏振 费马原理 

分 类 号：O4-3[理学—物理]