其實，彩虹是由陽光穿過小雨滴時造成光散射而形成的自然現象。用手電筒照射水霧也能形成彩虹，在晴天的噴泉附近也能看到彩虹，它們形成的道理都是一樣的。 當陽光射入水滴時會發生折射，因為構成白光的各種單色光的折射率不同，光線就會發生分光現象，白光被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這七種單色光。一個小水滴可以近似地看成球體；當陽光射入水滴時可以出現不同角度的反射，但是以  42 度的反射最強烈。當密集的水滴遇到陽光照射時，它們反射出的單色光集中在一起，就形成了美麗的彩虹。正因為 42 度的反射最強烈，所以我們看到彩虹的視角總是 42 度，這就是說與眼睛同高的水平線和眼睛仰視虹頂的的視線所形成的夾角是 42 度。根據不同單色光的不同折射率，我們所看到的彩虹有七種顏色，而且一定是紅光在外，紫光在內，從外向內以紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列。

 

彩虹的色彩亮度和寬度與空氣中雨滴的大小和密度有關，雨滴越大，密度越小，彩虹帶越狹窄，色彩越鮮亮；反之，雨滴越小，密度越大，彩虹帶越寬，色彩越黯淡。當彩虹由鮮艷變為黯淡時，當彩虹帶由窄變寬時，這說明空氣中的雨滴由大變小了，天氣就會慢慢放晴。 另外，我們觀看彩虹時，一定是背對着太陽的。因此，當你看到彩虹在東方時，一定是在日落西山的時候；當你看到彩虹在西方時，一定是在太陽東升的早上。當太陽的高度超過 80 度時，彩虹的位置應該在地平線以下，無法看到。所以，在日照當頭的中午是看不到彩虹的。這也說明了為什麼我們平時看到的彩虹總是半圓的弧形，我們能否看到全圓的彩虹？答案是肯定的，但有個條件。想象我們乘坐航天飛機在太空飛行，俯瞰大地時所看到的彩虹應該是一個圓圈。

 

有趣的是，所有的彩虹都是成對出現的，其中的第一道明亮，第二道黯淡；第一道較小，第二道較大；第一道紅色在外，紫色在內，第二道正好相反：紫色在外，紅色在內。這第二道彩虹其實是第一道彩虹反射的結果。第一道彩虹叫“主虹”，第二道彩虹叫“副虹”，又叫“霓”。也可以把主虹和副虹簡單地稱為內環虹和外環虹，內環為虹，外環為霓。

 

虹霓本不同，

神女舞當空。

虹內霓在外，

羽錦拂雲風。

倚天七彩練，

來去何匆匆？

紫弦調藍月，

仙樂竟無聲。

從此盼多雨，

再聽琵琶行。

 

 

伍加，2010年9月28日，周二