光的折射和反射
彩虹的形成原理主要是光的折射和反射。
當太陽光照射到空氣中的水滴時，光線在水滴內部發生折射，改變了傳播方向。由於水對不同顏色的光（即不同波長的光）具有不同的折射率，這導致光線在通過水滴時發生色散，即光線被分解成不同的顏色。彩虹中最上面的顏色是紅色，最下面的顏色是紫色，這是因為紅光的折射率比藍光小。此外，光線在水滴內部還會發生反射，主要是在水滴的背面。當光線從水滴的側面進入並從另一側射出時，也會發生反射。這些反射和折射作用共同導致了彩虹的形成。
因此，彩虹是由於太陽光在水滴內部的折射和反射作用，以及水對不同顏色光的色散效應共同作用的結果。