光的折射和反射現象
彩虹的形成原理是光的折射和反射現象。當太陽光照射到空氣中的水滴，光線被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光譜，且雨後常見，形狀彎曲，色彩艷麗。具體來說，陽光進入水滴，先折射一次，然後在水滴的背面反射，最後離開水滴時再折射一次，即一共發生了兩次折射和一次反射，從而形成了彩虹。
此外，彩虹形成的條件必須恰到好處，即陽光、水滴和觀察者的角度和位置關係要合適，才能觀察到彩虹。彩虹實際上是可以形成一個完整的圓，但由於觀察者和太陽的位置關係，通常只能看到彩虹的一部分，呈拱形。而且每個人看到同一地點的彩虹都是不一樣的，這是因為觀看者們都會以稍微不同的角度去看一組相同的雨滴，導致進入眼睛的光線有所不同。