雨過天晴，天空中常常會出現一道半圓形彩虹，它是一條由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色組成的光帶，我們把它叫做虹． 中國古人很注重觀察自然現象，對天空中彩虹早就有了科學的解釋．沈括在《夢溪筆談》中引用孫彥光的話說：“虹，日中雨影也．日照雨，則有之．”唐代張志和《玄真子》中說道：“背日噴乎水，成虹霓之狀．”可見，彩虹是由於Sunny射到空中的水滴裡，發生反射與折射造成的． 我們知道，當太Sunny透過三稜鏡時，會發生色散現象，把原來的白色光分解成了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光．在下雨之前或大雨之後，天空中懸浮著許多微小的水珠，這些水珠起著三稜鏡的作用，當太Sunny照到小水珠上，如圖1所示，進入小水珠時發生一次折射，在小水珠內部一部分光被反射，然後從小水珠射出時又發生一次折射，這兩次折射一次反射，使頻率不同的色光沿不同的方向前進，於是就發生了色散現象．由於太Sunny是平行光，只有沿某一方向射出的光最強，這就是我們看到虹的方向．這個方向與入射的太Sunny的方向之間的夾角，對於紅光約等於42°，紫光約等於40°，其他色光則介於40°～42°之間，如圖2所示．由於天空中的水珠很多，只有符合上述角度的方向才能看到虹，因此站在地面上看到的虹是半圓形，在虹中內側為紫色，外側為紅色，如圖3所示． 那麼，為什麼夏天雨後往往有彩虹，而冬天卻沒有呢?因為夏天常常下雷雨或陣雨，這些雨的範圍不大，往往是這邊天空在下雨，那邊天空仍閃耀著強烈的Sunny．雨過以後，天空中還懸著許多小水滴．而冬天，天氣一般較冷，空氣乾燥，下雨機會少，陣雨就更少，多數是降雪，而降雪是不會形成虹的，所以冬天很少出現彩虹． 當太Sunny在天空行進，遇到天空中細小的水滴時，光線會被折射進入水滴內， 由於不同『顏色』的光線彎曲的程度不同，於是水滴內不同顏色的光線便被分開了。 當光線第二次遇到水滴與空氣的邊界時，大部份的光線會很快又折射出去。 但少部份在水滴內經過一次反射的光線，在第三次遇到水滴與空氣的邊界時， 部份被折射出去的光線會形成『虹 彩虹是太Sunny穿透雨的顆粒時形成的。原本光是筆直行進的，但它也具有一旦進入水中就會折射的性質。因此太Sunny在透過雨的顆粒時就會折射。此時，由於光折射的角度因顏色而各異，所以七種顏色會以各自不同的角度折射。所以七種顏色會很漂亮地排列起來。這就是形成彩虹的原理。因為彩虹呈現於與太陽方向相反的天空，所以想在雨後看彩虹時要背對著太陽。