日暈（特別是最常見(jiàn)的22度暈）呈現(xiàn)“內(nèi)紅外紫”的顏色順序，其根本原因在于冰晶對(duì)陽(yáng)光的折射和光的色散，遵循物理學(xué)中的最小偏向角原理。以下是詳細(xì)解讀：

1. 核心元件：六角柱狀冰晶 * 日暈主要由高空卷云或卷層云中的六角柱狀冰晶產(chǎn)生。 * 這些冰晶像微小的透明棱柱或鉛筆。 2. 關(guān)鍵物理過(guò)程：折射與色散 * **折射：** 當(dāng)光線(xiàn)從空氣進(jìn)入冰晶（或從冰晶進(jìn)入空氣）時(shí)，其傳播方向會(huì)發(fā)生偏折（折射）。 * **色散：** 陽(yáng)光（白光）是由不同波長(zhǎng)（顏色）的光組成的混合光。冰（和水一樣）對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同的折射率。**紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，折射率最小；紫光波長(zhǎng)最短，折射率最大。** 這意味著當(dāng)白光被折射時(shí)，不同顏色的光會(huì)被不同程度地偏折，從而分離開(kāi)來(lái)，形成光譜。這就是光的色散現(xiàn)象。 3. 決定性因素：最小偏向角 * 對(duì)于特定形狀的棱鏡（包括六角柱冰晶的特定棱角），存在一個(gè)特定的入射角，使得光線(xiàn)穿過(guò)棱鏡后產(chǎn)生的**總偏轉(zhuǎn)角最小**。這個(gè)特定的總偏轉(zhuǎn)角稱(chēng)為**最小偏向角**。 * 在形成22度暈時(shí)，光線(xiàn)主要是通過(guò)冰晶的**90°棱角**（即相鄰兩個(gè)側(cè)面的夾角）發(fā)生折射。計(jì)算和實(shí)驗(yàn)都表明，對(duì)于冰晶，這個(gè)路徑的最小偏向角非常接近**22°**。這就是22度暈名稱(chēng)的由來(lái)。 4. 最小偏向角與顏色的關(guān)系 * 由于不同顏色的光折射率不同（色散），它們對(duì)應(yīng)的**最小偏向角也不同**。 * **折射率小的光（紅光）最小偏向角也較小。** * **折射率大的光（紫光）最小偏向角也較大。** * 具體數(shù)值（以冰為例，近似值）： * 紅光 (656 nm)： 最小偏向角 ≈ 21.7° * 橙光/黃光： ≈ 21.8° - 22.0° * 綠光： ≈ 22.1° * 藍(lán)光： ≈ 22.3° * 紫光 (405 nm)： 最小偏向角 ≈ 22.4° 5. 暈環(huán)顏色的形成：觀察者的視角 * 天空中有無(wú)數(shù)隨機(jī)取向的冰晶。對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)： * 只有那些**光線(xiàn)路徑恰好滿(mǎn)足最小偏向角條件**的冰晶，才能將光線(xiàn)有效地折射到觀察者的眼睛里。偏離這個(gè)角度的光線(xiàn)要么很弱，要么被折射到其他方向去了。 * 因此，觀察者看到的22度暈環(huán)，實(shí)際上是由所有滿(mǎn)足最小偏向角條件的冰晶貢獻(xiàn)的光組成的。 * **為什么內(nèi)紅外紫？** * **紅光（最小偏向角 ≈ 21.7°）**： 只有那些能將紅光以大約21.7°角折射到觀察者眼睛的冰晶才有效。這個(gè)角度最小，所以紅光出現(xiàn)在**離太陽(yáng)最近的內(nèi)側(cè)**。 * **紫光（最小偏向角 ≈ 22.4°）**： 只有那些能將紫光以大約22.4°角折射到觀察者眼睛的冰晶才有效。這個(gè)角度最大，所以紫光出現(xiàn)在**離太陽(yáng)稍遠(yuǎn)的外側(cè)**。 * **中間顏色**： 黃、綠、藍(lán)光的最小偏向角介于兩者之間，因此它們依次排列在紅光和紫光之間。 6. 與彩虹的對(duì)比（重要區(qū)別） * 彩虹（主虹）是“內(nèi)紫外紅”，順序與日暈相反。這是因?yàn)樾纬蓹C(jī)制不同： * **彩虹：** 由水滴內(nèi)部的**一次反射和兩次折射**形成。紅光偏向角小（約137.5°），紫光偏向角大（約139.5°）。由于觀察者背對(duì)太陽(yáng)，這個(gè)大的偏向角意味著紅光出現(xiàn)在彩虹圓環(huán)的外側(cè)（離太陽(yáng)的反方向更遠(yuǎn)），紫光在內(nèi)側(cè)（離太陽(yáng)的反方向更近）。簡(jiǎn)而言之，彩虹是“反射虹”，光線(xiàn)在水滴內(nèi)多走了一次反射路徑，導(dǎo)致色序反轉(zhuǎn)。 * **日暈：** 主要由冰晶的**純折射**（無(wú)內(nèi)部反射或反射作用很小）形成，遵循最小偏向角原理。紅光最小偏向角最小，出現(xiàn)在內(nèi)側(cè)；紫光最小偏向角最大，出現(xiàn)在外側(cè)。 總結(jié)

日暈（22度暈）呈現(xiàn)“內(nèi)紅外紫”的顏色順序，其物理學(xué)本質(zhì)是：

冰晶折射： 六角柱冰晶對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行折射。 色散： 冰對(duì)不同波長(zhǎng)的光折射率不同（紅光折射率最小，紫光最大）。 最小偏向角原理： 光線(xiàn)以最小偏向角穿過(guò)冰晶時(shí)效率最高。紅光的最小偏向角最小（約21.7°），因此出現(xiàn)在暈環(huán)內(nèi)側(cè)；紫光的最小偏向角最大（約22.4°），因此出現(xiàn)在暈環(huán)外側(cè)。其他顏色按最小偏向角大小依次排列在中間。

這種顏色排列是冰晶折射暈的典型特征，與水滴反射折射形成的彩虹色序相反。