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从波动光学角度解析彩虹

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  • 华中师范大学 物理科学与技术学院,湖北 武汉 430079
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.

收稿日期: 2021-03-11

  修回日期: 2021-04-08

  网络出版日期: 2021-11-15

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

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

Received date: 2021-03-11

  Revised date: 2021-04-08

  Online published: 2021-11-15

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.

本文引用格式

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 . DOI: 10.16854 / j.cnki.1000-0712.210114

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.

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