光穿越水滴时弯曲的程度 ， 视光的波长(即颜色)而定——红色光的弯曲度最大 ， 橙色光与黄色光次之 ， 依此类推 ， 弯曲最少的是紫色光 。
因为水对光有 色散的作用 ， 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 ， 红光在最上方 ， 其他颜色在下 。
每种颜色各有特定的弯曲角度 ， 阳光中的红色光 ， 折射的角度是42度 ， 蓝色光的折射角度只有40度 ， 所以每种颜色在天空中出现的位置都不同 。
若用一条假想线 ， 连接后脑勺和太阳 ， 那么与这条线呈42度夹角的地方 ， 就是红色所在的位置 。这些不同的位置勾勒出一个弧 。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角 ， 所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面 。
彩虹的特殊现象
双彩虹现象
彩虹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“称霓”) 。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成 。当阳光经过水滴时 ， 它会被折射、反射后再 折射出来 。在水滴内经过一次反射的光缐 ， 便形成人们常见的彩虹(主虹) 。若光线在水滴内进行了两次反射 ， 便会产生第二道彩虹(霓) 。
霓的颜色排列次序跟主虹是相反的 。由于每次反射均会损失一些光能量 ， 因此霓的光亮度亦较弱 。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 ， 只是因为它的光线强度较低 ， 所以有时不被肉眼察觉而已 。
晚虹现象
【为什么雨后的天空会出现彩虹】晚虹是一种罕见的现象 ， 在月光强烈的晚上可能出现 。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分辨颜色 ， 故此晚虹看起来好像是全白色的 。
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