2009年8月3日 星期一

觀天入門:霧虹

試著看到霧虹(Fogbow),記錄它的寬度、可見區域有多大、如果顯現彩色,有那些顏色。最重要的是測量霧虹至光源反點(Anti-light-source Point)的角度(觀測者頭部的影子、眼睛、霧虹的夾角)。並仔細搜尋是否有霧霓及霧複弧出現。

在一個起霧的夜裡,你走在鄉間小路上,昏黃的路燈在你的後方,你可能會有一個毛骨悚然的經驗,看到一條白光拱門在你眼前。當你往前走,白光拱門卻向後退,當你離路燈愈來愈遠,白光拱門愈來愈暗、最後消失不見。同樣的經驗有時會發生在有著濃霧的清晨,太陽在你後方升起。在這兩種情形,你看到鬼魅似的白拱門就是霧虹:由霧造成的彩虹現象。

由雨滴造成的彩虹和由霧滴造成的彩虹最大的不同點是後者欠缺彩色。有的時候可以在霧虹上端看到一點點橘色,下端看到一點點藍色。但大部份的時候,霧虹整條呈現白色。其原因是霧滴實在太小了,與雨滴相比,其直徑更為接近光波波長。當光波遇到小孔或小顆粒的直徑與其波長類似時,會出現繞射(Diffraction)現象而散開來,不同的顏色因此互相重疊,其結果是白光向外散開的角度最多可達雨滴彩虹的兩倍大。

霧虹特別值得一觀的是它有時候可以產生360°完整的一圈。反之,除非你在飛機上或高處,有足夠多的雨滴在觀測者和地面之間,才有可能看到360°完整一圈的雨滴彩虹。(即使理論可行,筆者未聞有任何相片佐證)。但對一個站立的人(甚至是坐著或躺著),要有足夠的霧滴介於觀測者和地面之間而能產生霧虹並不是難事。因此,若你看見明顯的白色拱門時,看仔細一點,尋找它的下半部,合成一整個圓。試著找到最黑暗的背景(看到霧虹的重要條件),以及與路燈的最佳距離(如果路燈是你的光源)。你說不定還會發現,隨著霧氣的增濃或消散,霧虹的可見程度也會改變,所以請持續觀察。

另外要注意的是可以看到多長的霧虹、光帶的寬度、可能出現的顏色、以及它與反日點光源反點(如果你的光源是車燈或路燈)的夾角大小。(你的頭部的影子處就是反日點光源反點)。這個角度通常小於42°,也就是小於雨滴彩虹與反日點的距離;其變化範圍不大,愈小的霧滴則白色光環或白色拱門的半徑就愈小。

最後,你還可以尋找霧霓(第二級霧虹)及霧複弧 ,並測量它們反日點的距離。霧霓比較少見,但仍然有機會。霧複弧則有一些感興趣的特徵,通常它們離反日點較近,離霧虹比較遠。若以複弧的亮度和彩虹的亮度做比較,相對來說霧複弧比雨滴複弧更為明顯。第一道霧複弧有點粉紅色或紅色,第二道則是有點綠色或藍色,和雨滴複弧相反。當你看到任何霧虹現象時,請你儘可能將所有特徵記錄下來。

問題

一、今晨或今晚的霧裡,太陽或街燈在你背後,你能不能看見霧虹?你看到整圈霧虹嗎?或是多大?你有看出光帶上方的橘色或下方的藍色嗎?光帶有多寬?弧頂離反日點光源反點多遠?

二、你的霧虹是否出現任何複弧?若有,它們的顏色為何?它們與霧虹的距離為何?你有沒有看到霧霓?霧霓離其它特徵多遠?

0 留言:

張貼留言