絢爛的虹霓是如何形成的?

雨過天晴，我們有時可以在天邊看到七彩的“拱橋”，也就是虹霓。虹霓是一種絢爛多姿的自然現象，它分為兩種，一種是“霓”，一種是“虹”，它們往往相伴相成，給藍天綴上七彩的光芒。

虹霓是由太陽光射到球形雨滴上，經雨滴折射、色散、內反射的綜合效應所產生的。如果我們擁有足夠的觀察條件，就可以看到兩個圓弧形。里面的太陽光經雨滴一次內反射、兩次折射而形成的叫做主虹，通稱為虹，顏色為外紅內紫，比較明亮，可以比較清楚地觀察到;外面的太陽光經雨滴兩次反射、兩次折射而形成的叫做次虹，通稱為霓，顏色和虹恰好相反，外紫內紅，比較暗淡，通過肉眼觀察到的霓比較模糊。

為何我們通常見到的彩虹總是有虹無霓呢?這是由于光線在水滴內反射的同時，不少光線會沿著折射方向穿透水滴，內反射的次數多了，剩下的光流就會顯得微弱。因此，“虹霓共燦”的現象比較罕見。

虹霓總是在夏季的雨后出現，而冬季卻很少可以看到。因為夏季天氣多變，經常會出現雷陣雨。雨后初晴時，太陽光穿過云層，水分蒸發較快，再加上雨后天空塵粒減少，能見度提高，很容易就會折射出七彩虹霓。而冬季天氣寒冷，多連綿陰雨，溫度較低，水分蒸發較慢，再加上雨后太陽不會立即出現，因此，冬季雨后天空中不會像夏季那樣濕潤，充滿水汽和小水滴，也就難以出現虹霓。

在虹和霓之外，還有一些較為暗淡的、偶爾才能被觀察到的彩帶，被稱為附屬虹。這種附屬虹的形成原理，不僅需要用幾何光學來說明，還要考慮到光的波動性，以及干涉、衍射的相關原理。附屬虹一般會出現在主虹內側，在副虹外側出現的情況很罕見。當雨滴直徑較大時(大于1毫米)，附屬虹的數量可達到5條，第一條與主虹復合，后面依次類推。當雨滴直徑較小時，形成的附屬虹數量也會隨之減少。

在古代神話中，由于科學知識的匱乏，虹霓常被披上一些傳奇色彩。其實掌握了相關科學原理，我們就會知道，虹霓是一種有科學依據的大氣現象，可以帶給我們美的享受。