从波动光学角度解析彩虹

doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.210114

大学物理 ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (11): 69-.doi: 10.16854 / j.cnki.1000-0712.210114

从波动光学角度解析彩虹

贾嘉琪，黄振，许清滢，吴青林

华中师范大学物理科学与技术学院，湖北武汉 430079

收稿日期:2021-03-11 修回日期:2021-04-08 出版日期:2021-11-20 发布日期:2021-11-15
通讯作者: 吴青林，E-mail: qlwu@ mail.ccnu.edu.cn
作者简介:贾嘉琪( 2000—) ，女，湖北荆门人，华中师范大学物理科学与技术学院 2018 级本科生.
基金资助:
国家自然科学基金( 11734035) ; 中央高校基本科研业务费( CCNU19TS074) 资助

Analysis of rainbow from the perspective of wave optics

JIA Jia-qi，HUANG Zhen，XU Qing-ying，WU Qing-lin

College of Physics Scienceand Technology，Central China Normal University，Wuhan，Hubei 430079，China

Received:2021-03-11 Revised:2021-04-08 Online:2021-11-20 Published:2021-11-15

摘要/Abstract

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.

关键词: 彩虹, 波动光学, 菲涅尔公式, 偏振, 费马原理

Abstract:

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.

Key words: rainbow, wave optics, Fresnel formula, polarization, Fermat principle

贾嘉琪, 黄振, 许清滢, 吴青林. 从波动光学角度解析彩虹[J]. 大学物理, 2021, 40(11): 69-.

JIA Jia-qi, HUANG Zhen, XU Qing-ying, WU Qing-lin. Analysis of rainbow from the perspective of wave optics[J]. College Physics, 2021, 40(11): 69-.

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Analysis of rainbow from the perspective of wave optics

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