這是霧虹，小水滴使它看起來接近白色，科學家利用相匹配的水滴模擬霧虹
【科學家借助水滴成功模擬自然界“孿生彩虹”】

研究顯示，當水滴下降時 ， 空氣壓力使它的底部變得平坦，形狀像一個漢堡包

從左至右：弓形主虹、主虹、雙彩虹、多重主虹、孿生彩虹

科學家模擬各種彩虹
美國加州大學圣地亞哥分校計算機系的科學家近日模擬了自然界中發現的所有彩虹，并解答了有關彩虹的物理問題 。他們通過模擬光如何與各種形狀和大小的水滴相互作用的方法創造了各種各樣的彩虹：主虹、副虹、夕陽下的彩虹和霧虹 。他們還利用新方法產生了逼真的、難以復制的“孿生彩虹（twinned rainbows）” 。研究結果發表在今年12月的頂級期刊《美國計算機協會圖形學匯刊》（ACM Transactions on Graphics）上 。
加州大學圣地亞哥分校雅各布工程學院（(Jacobs School of Engineering）的畢業生伊曼•薩德格海（Iman Sadeghi）博士和他的導師、計算機科學系教授亨里克•沃恩•揚森（Henrik Wann Jensen） ， 以及來自西班牙、英國和瑞士的科學家合作進行此項模擬研究 。揚森說：“這超越了計算機圖形，我們現在模擬出彩虹是如何形成的幾乎完整的畫面 。” 揚森對計算機圖形學很精通 。他在2004年利用計算機圖形創作了栩栩如生的動畫人物皮膚，而獲得奧斯卡科學技術獎 。他曾為大量的好萊塢大片設計圖片，包括詹姆斯•卡梅隆執導的《阿凡達》 。
揚森、薩德格海和同事最初模擬彩虹 ， 以便更好地了解球形水滴如何與光相互作用，產生我們通常在雨后看到的明亮的多色弧 。他們希望此項研究能夠提高動畫電影和視頻游戲中使用的技術 。薩德格?，F在是谷歌圣莫尼卡（Santa Monica）分公司的一名圖形軟件工程師 ， 他說：“實際上，美麗的彩虹比我們眼睛看到的復雜得多 ?！?br /> 科學家在進行各種模擬時，他們意識到，光與球形水滴的相互作用無法解釋某些種類的彩虹，如孿生彩虹 。研究顯示，當水滴下降時，空氣壓力使它的底部變得平坦，形狀像一個漢堡包 。揚森和他的團隊把這些輕微變形的水滴命名為“burgeroids” 。揚森說：“這不是一個數學術語，但我們喜歡用它 ?！?研究人員的模擬實驗采用所謂的burgeroids，而不是球形的水滴 ， 他們成功模擬了在自然界中發現的各種彩虹 。薩德格海說：“我們第一次準確地模擬了孿生彩虹 ?！?br /> 數百年前，人類就已經很好地理解了關于彩虹形成的基本原理：是由于陽光射到空氣的水滴里 ， 發生光的反射和折射造成的 。彩虹角度隨著光的顏色而變化，因此，太陽光分離其光譜成分，形成我們在天空中看到的拱形的七彩的光譜 。薩德格海說：“彩虹的外觀的變化是由于雨滴的大小和形狀的變化 。” 在過去，杰出的科學家，包括物理學家牛頓和法國數學家笛卡爾 ， 通過計算和進行實驗，試圖解釋彩虹是如何形成的 。揚森表示 ， 彩虹的物理現象還沒有完全被理解，這令人驚訝 。
揚森研究彩虹的物理學，使他有機會參加馬里蘭州圣瑪麗學院（St. Mary's College ）的“自然界中的光與色會議（Light and Color in Nature conference）” ， 他擔任主講嘉賓，并見到了國際知名的彩虹專家菲利普•拉文(Philip Laven) ， 隨后拉文成為了該項研究的合著者之一 。拉文說：“到現在為止，大多數模擬彩虹實驗都把水滴假設成球形的 ， 這不是真正的大雨點的形狀 。在此項研究中，研究人員采取了完全不同的方法，并開發出一種更真實的模型重現彩虹 。這次所示的仿真模擬使我們更好地了解真正的彩虹 。我希望，下一步將使用這些新技術，模擬更精確形狀的雨滴產生的彩虹 。”

搜狐科學（尚力）

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