“飞行员的荣耀”:为什么彩虹环绕云层上的飞机影子

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这种大气现象被称为“飞行员的荣耀”或“飞行员的荣耀”。Remco Douma/Getty Images

如果你曾经坐过飞机凝视窗外足够长的时间,你很可能会注意到云层下飞机的影子周围似乎有一个光环。这可能看起来是精神上的鼓舞——或者可能有点毛骨悚然——但你所看到的并不是超自然现象。

荣耀,也被称为飞行员的荣耀、飞行员的荣耀或飞行员的光环,实际上是一种光学现象,在航空旅行变得普遍之前的日子里,登山者首先观察到。它不是由平面的阴影创建的,但它可以同时出现在同一个地方。

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据2012年的《科学美国人》报道文章在巴西物理学家H. Moyses Nussenzveig的研究中,第一次观测到光环的报道要追溯到18世纪中期。一支法国科学探险队的成员爬上了厄瓜多尔的帕姆巴玛卡山(Pambamarca),登山者们描述说,他们看到太阳从云层后面钻出来,照亮了他们,把每个人的影子都投下了,他们的头周围好像有光环。

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在亚利桑那州的格伦峡谷大坝附近,雾中一个人的影子周围出现了荣耀。
Jeff Topping/Getty图片社

直到20世纪初,德国物理学家古斯塔夫·米(Gustav Mie)才提出数学公式解释悬浮在空气中的水滴18新利最新登入如何散射光线。因为这文章从气象杂志《美国气象学会公报》的细节来看,光环是由大气中微小的水滴对阳光的反向散射产生的,即以一定角度的偏转。(这里所说的微小,是指小到只有几十个波长的水滴。)

根据液滴的平均直径和分布,不同波长的光的环的大小不同;为了看到极光,观看者必须直接处于光源和水滴之间,这就是为什么极光经常伴随着阴影出现。

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光环最常出现在飞机阴影周围。
亚当·琼斯/盖蒂图片社

但即使是三重的数学也不能完全解释荣耀是如何起作用的。18新利最新登入在20世纪80年代,Nussenzveig和美国宇航局的科学家Warren Wiscombe发现,形成光环的大部分光线实际上并没有穿过液滴。相反,正如这是2014年的作品发表在《自然》杂志上的一篇文章解释说,这种光环的主要原因是一种叫做波隧穿的过程,在这个过程中,阳光足够接近液滴,从而在液滴内产生电磁波。这些波在液滴内部反弹,最终释放出来,发出的光线构成了我们看到的大部分荣耀。

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