雨过天晴，天空出现一道美丽的彩虹。你是否思考过，为什么只有下雨过后才能出现彩虹？彩虹为什么是弯的？彩虹真的是恰好七种颜色吗？……让我们一起揭开关于彩虹的神秘面纱.

        下雨过后，空气的湿度很大，会分布很多的小水滴。实际的水滴并不是标准的球形，但是水滴的质量较小，所以我们近似把它看作球状分布。如下图所示 ，当一条光线从水滴的上半部进入之后，在水滴内会发生两次折射和一次反射。其中 a为入射角 ，b为折射角。容易看到 ，角 D（α）就是最后的光线偏离原始方向的角度。当一束太阳光以同样的方式进入水滴，由于阳光射到空中接近球形的小水滴，由于色散、折射、反射共同的做作用，才能形成彩虹：阳光进入水滴，先折射一次进入水滴，在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次进入空气，总共经过一次反射两次折射。因为水对光有色散的作用，所谓色散是指同一种介质对不同频率的光的折射率有所不同，入射光的波长越长相对应的折射率越小，所以红光的折射率比蓝光小，因此蓝光的偏向角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在最上方，其他颜色在下。

        其实只要空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象，彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现，这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空的一边因为仍有雨云而较暗，而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近，在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，同样也可以制造人工彩虹。你可以试试哦。

一种广为流传的说法是彩虹由 7 种颜色组成，但事实上这受牛顿在三棱镜实验的影响，来源于古希腊的毕达哥拉斯学派的影响——。毕达哥拉斯学派认为数学是美的，1 是纯洁的 ， 4 是圣洁的 ， 10 是万物之母 ，而数字 7 则象征着完美。在牛顿之前 ，“七原色”的概念就已出现在中世纪的神秘主义和炼金术理论之中，并在文艺复兴时期成为遵行的颜色理论。但事实上彩虹是一道由红色到紫色的连续光谱，并非真的只是由 7 种泾渭分明的颜色组成。

        如果你幸运的话，有时还可以观察到双彩虹，其实这是彩虹和霓虹同时出现在天空形成的。彩虹是光线从水滴上部进入，经过两次折射和一次反射形成的；霓虹则是从水滴下部进入，经过两次折射和两次反射形成的，虹和霓形成的高度不一样，颜色的层递顺序也正好反过来。