， 但 雨滴 本身 卻 不 這麼 挑剔 ： 它們 也 會 折射 、 反射 、 再 折射出 許多 角度 不及 40 度 的 光 。 這樣 的 光 是 由 各 種 不同 顏色 、 但 強度 大致 相同 的 光 混合 而 成 ， 而 這時 我們 就 會 看到 白光 。 這 也 就 是 為什麼 在 彩虹 的 藍色帶 內側 ， 天空 特別 明亮 而且 呈 白色 。 在 這 同時 ， 沒有 任何 光線 可以 經過 折射 、 反射 、 再 折射 ， 然後 再 以 超過 42 度 的 夾角 從 雨滴 中 冒出來 ， 所以 彩虹 外側 的 天空 會 比 彩虹 內側 暗 很多 。 如果 你 去 比較 彩虹 內 外側 的 天空 亮度 ， 你 就 可以 清楚 看到 這 個 效應 。 但 如果 你 不 是 特別 留心 去 觀察 ， 你 很 可能 根本 不會 發現 。 「 大氣 光學 」 （ Atmospheric Optics ） 的 網站 www .atoptics .
 
co.uk 有 一些 很 棒 的 彩虹 照片 ， 你 可以 在 那裡 看到 這 個 效應 。 當 我 開始 向 學生 們 解釋 彩虹 的 現象 ， 我 就 發現 這 是 個 內容 非常 豐富 的 主題 ， 而且 還 有 許多 是 我 需要 學習 的 地方 。 就 以 雙重 彩虹 為 例 ， 你 可能 已經 不只 一 次 看過 它 。 事實 上 ， 天空 中 幾乎 總是 有 兩 道 彩虹 ： 所謂 的 「 主要 彩虹 」 （ primary bow ） ， 就 是 我 到 目前 為止 所 討論 的 彩虹 ， 以及 我們 平常 說 的 「 第二 彩虹 」 （ secondary bow ） 。 如果 你 曾經 看過 雙重 彩虹 ， 你 大概 已經 注意到 第二 彩虹 比 主要 彩虹 淡 很多 。 不過 ， 你 很 可能 沒有 注意到 ： 第二 彩虹 是 藍色 在 最 外面 ， 紅色 在 最 裡面 ， 也 就 是 剛好 與 主要 彩虹 相反 。 本 書 的 第145 頁 中 有 一 張 很 漂亮 的 雙重 彩虹 的 照片 。 為了 要 了 解 第二 彩虹 是 怎麼 產生 的 ， 我們 必須 先 回想 我們 的 理想 彩虹 ， 當然 請 記得 ， 第二 彩虹 也 是 需要 有 無數 顆 雨滴 的 存在 才 能 產生 。 有 些 光線 進入 雨滴 後 只 反射 一 次 就 出來 ； 另 一些 光線 則 反射 了 兩 次 才 出來 。 雖然 進入 某 顆 雨滴 的 光線 有 可能 在 裡面 反射 很多 次 ， 但 主要 彩虹 卻 是 由 那些 只 反射 一 次 的 光線 所 產生 的 。 另一方面 ， 第二 彩虹 是 由 那些 在 雨滴 裡 反射 兩 次 後 再 折射出來 的 光線 所 產生 的 。 在 雨滴 裡 這 額外 一 次 的 反射 ， 就 是 第二 彩虹 的 顏色 次序 剛好 反過來 的 原因 。 第二 彩虹 和 主要 彩虹 所在 的 位置 不同 ， 它 總是 在 主要 彩虹 的 外側 ， 原因 是 ： 經過 兩 次 反射 後 才 從 雨滴 裡 射出來 的 紅 光 ， 它 的 角度 總是 大於 （ 是 的 ， 大於 ） 50 度 。 而 經過 兩 次 反射 後 才 從 雨滴 裡 射出來 的 藍 光 ， 其 角度 總是 大於 53 度 。 因此 ， 你 必須 在 主要 彩虹 外側 10 度 的 地方 去 找 第二 彩虹 。 第二 彩虹 顏色 比較 淡 的 原因 是 ： 在 雨滴 中 反射 兩 次 的 光線 比 只 反射 一 次 的 光線 數目 要 少 得多 ， 所以 只有 比較 少 的 光線 可以 構成 這 道 彩虹 。 當然 ， 這 也 是 我們 不 容易 看到 第二 彩虹 的 原因 ， 但 現在 你 既然 已經 知道 它們 總是 會 伴隨 著 主要 彩虹 出現 ， 而且 也 知道 到 什麼 地方 去 找 它們 ， 我 相信 你 之後 就 會 經常 看到 第二 彩虹 。 我 還 建議 你 花 點 時間 瀏覽 一下 前面 提到 的 「 大氣 光學 」 網站 。 現在 你 既然 已經 知道 彩虹 是 怎麼 形成 的 ， 就 可以 在 你 家 後院 裡 、 車道 上 ， 甚至 是 走道 上 玩 一點 光學 魔術 ， 你 只 需要 用到 一 條 庭院 灑水 用 的 水管 。 但是 因為 你 可以 自己 製造出 雨滴 ， 而且 這些 雨滴 很 靠近 你 ， 所以 這 個 現象 和 自然界 的 彩虹 有些 地方 會 很 不 一樣 。 比方說 ， 即使 是 太陽 高掛 天空 ， 你 也 可以 製造出 彩虹 。 為什麼 ？ 因為 你 可以 在 你 與 你 在 地 上 的 影子 之間 製造 雨滴 ， 但 這樣子 的 事 在 自然界 中 並 不 常見 。 只要 有 一些 雨滴 被 陽光 照射到 ， 就 有 可能 出現 彩虹 。 你 可能 已經 製造 過 彩虹 了 ， 只是 當時 不 像 這 次 這樣 是 刻意 去 製造 的 。 如果 你 的 水管 尾端 有 個 噴嘴 ， 就 調整 它 讓 它 可以 噴出 很 細 的 水花 ， 讓 水滴 很 小 ， 而 當 太陽 高掛 天空 上 時 ， 把 噴嘴 對著 地面 ， 開始 噴灑 。 你 沒有 辦法 同時 看到 整 個 彩虹 ， 但是 你 會 看到 彩虹 的 一 部分 。 當 你 繼續 讓 噴口 繞 圓圈 轉 時 ， 你 會 一 段 接 一 段 地 看到 彩虹 的 整 個 圓圈 。 為什麼 要 這麼 做 ？ 因為 你 的 頭 後面 沒 長 眼睛 ！ 你 會 在 與 虛擬 線夾 42 度 角 的 地方 看到 紅色 ， 那 個 圓形 彩虹 的 內側 將 會 是 藍色 ， 而 在 彩虹 的 內部 你 會 看到 白 光 。 在 花園 裡 澆水 時 我 很 喜歡 進行 這 個 小小 的 創造 活動 ， 尤其 是 轉 一 圈 就 能 製造出 一 個 30 度 的 彩虹 ， 這樣 做 令 人 相當 有 成就感 。 （ 當然 ， 這時 太陽 就 不見得 一直 在 你 的 背面 了 。 ） 1972年 冬天 的 一 個 寒冷 日子 裡 ， 我 決定 照 幾 張 這 種 自製 彩虹 的 照片 在 課堂 上 使用 。 於是 我 請 我 可憐 的 女兒 艾瑪 ， 那時 她 才 七 歲 ， 在 我 家 庭院 裡 拿 著 水管 ， 把 水 往 上 灑 向 空中 ， 而 我 則 是 抓著 相機 到處 拍照 。 我 想 ， 當 妳 是 一 個 科學家 的 女兒 時 ， 妳 可能 就 得 為 科學 做 一點 犧牲 。 我 確實 拍到 了 一些 很 棒 的 照片 ； 我 甚至 拍到 第二 彩虹 ， 當時 我 是 使用 我 家 那 條 鋪 著 黑色 瀝青 的 車道 來 當 背景 襯托 它 。 你 還可以 在 本 書 第145 頁 看到 艾瑪 的 照片 。 我 希望 你 也 可以 自己 嘗試 這 個 實驗 ， 但是 請 在 夏天 做 ， 而且 ， 沒 看到 第二 彩虹 請 別 太 失望 。 如果 你 家 車道 不 是 特別 黑 ， 第二 彩虹 的 顏色 可能 會 非常 淡