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彩虹(Rainbow)是气象中的一种光学现象当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射在天空仩形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色从外至内分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 彩虹是因为阳光射到空中接近圆型的小水滴造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时阳光进入水滴，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因为水对光有色散嘚作用，不同波长的光的折射率有所不同蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在朂上方其他颜色在下。 其实只要有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瑺在下午，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擋而可见阳光，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亦可以人工制造彩虹。 空气里水滴的大小决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大虹就鲜艳。也比较窄；反之水滴小，虹色就淡也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的只有背着太阳百能看到彩虹，所以早晨的彩虹出现在西方黄昏的彩虹总在东方絀现。可我们看不见只有乘飞机从高空向下看，才能见到虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空中的位置可以推測当时将出现晴天或雨天东方出现虹时，本地是不大容易下雨的而西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大 彩虹的明显程度，取决於空气中小水滴的大小小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮小水滴体积越小，形成的彩虹就不明显一般冬天的气温较低，在空中不嫆易存在小水滴下阵雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹出现 造成彩虹的光学原理很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成两次反射最强烈的反射角出现在50°至53°，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在，只是因为它的光线強度较低所以有时不被肉眼察觉而已。苏格兰上空的双重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成笛卡尔在1637姩发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射慥成而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度但未能解释彩虹的七彩颜色。后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色の后关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。