彩虹，简称“虹”，是一种光学现象。 　　

　　你想过彩虹的形状吗？ 　　

　　当太阳光照射到空气中的水滴上时，光线发生折射和反射，在天空中形成拱形的七彩光谱，一般常见于雨后。从地面上看，彩虹是一个拱形，但实际上它是一个完整的圆。为什么？ 　　

　　彩虹形成的基本条件是水汽和阳光。雨后空气湿度大，空气中的水汽可以看作是无数的小水滴。小水滴在空气中基本呈球形。不管它们怎么翻来覆去，在空间里形状不变。当太阳光射入水滴时，会有两次折射和一次反射，即“折射-反射-折射”现象。照射在水滴不同部分的阳光将产生不同的折射和反射路径。 　　

　　但是不同角度的光线并不是任意发散的，而是好像集中在某个角度附近，这个角度大概是42度左右。 　　

　　棱镜虽然分解了太阳光，但是每种颜色只是折射到一个固定的角度。但对于水滴来说，某种颜色的光在0到42度的任何角度都会出射，但在42度附近亮度最高。 　　

　　我们可以想象，当我们带着一滴水在阳光下移动时，我们的视线和阳光之间的角度逐渐增加。 　　

　　当角度接近42度时，水滴变成亮紫色； 　　

　　继续加大这个角度，水滴的颜色逐渐变成红色； 　　

　　在可见光范围之外，水滴会再次变得暗淡。 　　

　　因此，当天空布满水滴时，一部分水滴会折射太阳光，然后折射到我们的眼睛里。根据水滴与阳光和我们的眼睛之间的相对角度，每个水滴都呈现一种颜色。任何相对于观察者处于相同出射角的人，也就是说，呈现相同颜色的人，都在同一个圆上(确切地说，在同一个圆锥上)。 　　

　　对观察者来说，折射角相同的水滴都在一个圆形的表面上，相同的折射角呈现相同的颜色，所以看到的相同的颜色也是圆形。这就是为什么彩虹是圆的。 　　

　　为什么我们会看到圆弧？ 　　

　　这是因为彩虹的另一半被地面挡住了。 　　

　　地球表面是一个曲面，雨后空气中的水汽会按照地球曲面分布，但从地球外面看彩虹应该是一个完整的环形。这种情况有时候在飞机上也能看到。 　　

　　彩虹，简称“虹”，是一种光学现象。 　　

　　你想过彩虹的形状吗？ 　　

　　当太阳光照射到空气中的水滴上时，光线发生折射和反射，在天空中形成拱形的七彩光谱，一般常见于雨后。从地面上看，彩虹是一个拱形，但实际上它是一个完整的圆。为什么？ 　　

　　彩虹形成的基本条件是水汽和阳光。雨后空气湿度大，空气中的水汽可以看作是无数的小水滴。小水滴在空气中基本呈球形。不管它们怎么翻来覆去，在空间里形状不变。当太阳光射入水滴时，会有两次折射和一次反射，即“折射-反射-折射”现象。照射在水滴不同部分的阳光将产生不同的折射和反射路径。 　　

　　但是不同角度的光线并不是任意发散的，而是好像集中在某个角度附近，这个角度大概是42度左右。 　　

　　棱镜虽然分解了太阳光，但是每种颜色只是折射到一个固定的角度。但对于水滴来说，某种颜色的光在0到42度的任何角度都会出射，但在42度附近亮度最高。 　　

　　我们可以想象，当我们带着一滴水在阳光下移动时，我们的视线和阳光之间的角度逐渐增加。 　　

　　当角度接近42度时，水滴变成亮紫色； 　　

　　继续加大这个角度，水滴的颜色逐渐变成红色； 　　

　　在可见光范围之外，水滴会再次变得暗淡。 　　

　　因此，当天空布满水滴时，一部分水滴会折射太阳光，然后折射到我们的眼睛里。根据水滴与阳光和我们的眼睛之间的相对角度，每个水滴都呈现一种颜色。任何相对于观察者处于相同出射角的人，也就是说，呈现相同颜色的人，都在同一个圆上(确切地说，在同一个圆锥上)。 　　

　　对观察者来说，折射角相同的水滴都在一个圆形的表面上，相同的折射角呈现相同的颜色，所以看到的相同的颜色也是圆形。这就是为什么彩虹是圆的。 　　

　　为什么我们会看到圆弧？ 　　

　　这是因为彩虹的另一半被地面挡住了。 　　

　　地球表面是一个曲面，雨后空气中的水汽会按照地球曲面分布，但从地球外面看彩虹应该是一个完整的环形。这种情况有时候在飞机上也能看到。 　　

　　资料来源：Qianlong.com