2014年10月,一名加拿大女乘客从加拿大飞往洪都拉斯。当飞机飞越加勒比海上空时,她朝窗外拍摄了一张照片。过不多久她才意识到,她好像拍到了飞机飞越彩虹的景象。
她所拍摄的照片一下子就成了一个大新闻,都认为她真的飞越了彩虹。但是根据物理学定律,这是不可能的。
彩虹是当阳光照射到大气中接近球形的小水滴时所出现的景象。水滴会把阳光色散成五颜六色的模样,并且会把阳光反射出去。阳光入射水滴时的角度不同,在水滴内会以不同的角度反射出去。当人的视线与阳光夹角大约为42度时,反射最为强烈,而此时我们才会看见一道彩虹挂在天边。你是否能看到彩虹,要取决于视线与阳光的夹角。所以,你不可能在彩红面前然后飞越过去,因为飞越的过程角度会发生变化,彩虹会消失或在不同的地点再现。
那么,那张照片所出现的颜色是什么呢?其实,它来源于飞机窗户所产生的双折射现象。
飞机的窗户是用有机玻璃——一种特殊的塑料制成的,具有双折射的能力。它会把入射的阳光折射出两股光线,每股光线中不同颜色的光会因为折射率的不同出现色散。而这两股光线互相干涉就会产生彩色条纹。当相机中使用了偏振片时,这种现象更加明显。
海洋表面也可以表现得如同偏振片一样,当阳光照射到海面上时,光就变得偏振了。这意味着光线中光波振动的方向是一个特定的方向。另外,阳光在穿越大气时,受到空气分子的散射也会变成偏振光(蓝光比红光的散射效果更强,这也是为什么天空是蓝色的)。
把上面所有的因素都考虑进去,说明飞越的那个,不是彩虹。
(《科技之谜》2015年第2期 赤纬)