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虹与霓

雨过天晴,我们在天空中有时能看到一条彩色的圆弧形光带,其色彩排列为外红内紫,这种彩弧称为虹。有时在虹的外侧,还会同时出现一条较暗的圆弧形光带,这是副虹,通常称为霓。

实际上虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。太阳光进入水滴,先折射一次, 然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,如图甲所示。由于各种色光的偏折程度不同,太阳光经过水滴折射后会发生色散现象,分散成七种不同颜色的光。不同的色光经过水滴的折射和反射,最终射出时红光的角度比紫光更陡,由于我们看到的红光是处于彩虹顶部的水滴射出的,因此红光在虹的最外侧,紫光在最内侧,其他色光在它们中间。

而霓与虹不同,它是太阳光经过水滴的两次折射和两次反射形成的,如图乙所示。因为紫光最终射出时的角度比红光更陡,所以霓的外侧是紫色,内侧是红色。由于太阳光在水滴中多反射一次能量损失较多,因此霓比虹暗得多,一般不容易被观察到。

请根据上述材料,回答下列问题:

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