彩虹并不是非常罕见的现象。夏天傍晚，一场酣畅淋漓的雷雨过后，彩虹便有可能挂在天空中。此时如果你正在视野开阔的地方，便会看到彩虹如同一个拱门。

彩虹是怎么出现的

一句话：彩虹就是阳光在小水滴中发生“折射-反射-折射”后，投射到你眼中的彩色光波的集合体。

就像牛顿用三棱镜分解出了七色光（红橙黄绿蓝靛紫）一样，阳光以一定角度射入悬浮在空气中的水滴时，也会被分解出不同颜色的光波，而这些光波在水中的折射率不同，红光偏折最小，而紫光最大，所以高处水滴提供红光，低处水滴提供蓝紫光，最终我们看到就是红色在最外圈、蓝紫色在最内的色彩斑斓的彩虹。

但是，有时候的彩虹并不完整，样子便同一条沟通天地之间的彩桥。

有时候也并非都是七彩的，比如“白虹”。

在海面附近，或者大雾天气，或者月光下，都有可能出现白虹，它和彩虹形态类似，区别只在于没有七彩加身，通体雪白。

实际上的白虹是由彩虹再加工来的：当彩虹的光线射过细小水滴的时候，发生衍射，射出的绿光角度会比较大，结果绿光会重合在红光和蓝光上面，就会形成一种宽阔的白色虹，即是白虹。另外在月夜也会出现白虹，被称为晚虹，由于人视觉在晚间弱光的情况下难以分辨颜色，所以晚虹看起来好像是全白色。

有时候也有浑身赤红的“红虹”。当太阳落到地平线附近，阳光需要穿过很长一段大气才能到达地表，在这个过程中，蓝色的光被消磨殆尽，成为强弩之末，只有红色的光一往无前。如果此时红光遇到一团雨滴，就可能出现奇妙的红虹。

另外，还有圈粉无数的双彩虹多彩虹。。。

2016年8月，北京雨后出现“双彩虹”美景

通常我们看到的只有一道彩虹，这道被称为“主虹”。如果运气好，那么可以看到第二道彩虹，被称为“副虹”，也就是人们常说的霓。

天上最多可以出现多少道彩虹？

我们知道彩虹的形成是由于光的反射。

但是，如果光在水滴中多反射了一次，也就是“折射-反射-反射-折射”，那么彩色光波的排序就会恰好反了过来，这就是“双彩虹”中的霓了。由于在各个界面biu来biu去太多次，光线的能量有损失，所以我们看到的霓的亮度比虹要小很多。

左图为虹，右图为霓（图片来源：腾讯科技）

江湖传闻，光还可以有更多次数的反射，从而出现三道杠三道彩虹甚至多道彩虹，但由于这些时候光线能量损耗太大、亮度更加弱，想看到那都是非常非常难的了。

2015年4月21日，纽约一女子拍摄到4道彩虹的罕见美景。（图片来源：中新网）

为什么彩虹是弯的？

上面说到，每种颜色的光波由于折射率不同，各有特定的弯曲角度，阳光中的红色光，折射的角度大约是42度，蓝紫色光的折射角度约只有40度。

彩虹与人眼位置示意图（制图：任成英）

所以如果你画一条假想线，连接你的后脑勺和太阳，并向你的面前延伸，那么与这条线呈40～42度夹角的地方，就是通常彩虹所在的位置。事实上，如果你有丰富的看彩虹经历，你会发现，越是靠近红色光波部分的彩虹，色彩越是明显，反之，越是靠近蓝紫色部分，色彩越是黯淡。所以，我们一般用红色光波的42度左右夹角，来找彩虹位置。

彩虹即为这个圆锥体的底部圆弧。（制图：任成英）

现在，有无数平行光线在水滴中射入射出，而最终能投射入眼睛、被你看到的，则是与平行入射光线成42度左右的光束集合体，于是，我们得到了一个以你的眼睛为顶点的圆锥体，而这个圆锥底面的圆弧就是彩虹啦！但是由于有地平线的遮挡，我们大多数时候看到的彩虹就只能是半弧形的了。从这个意义来说，我们每个人看到的彩虹都是阳光“现做现卖”的专属彩虹。

但是也有例外，比如我们可以上天呀！网上就曾流传有一张据说是跳伞者从半空中拍摄到的环形彩虹，怎么回事呢？

（图片来源：果壳网）

翻转一下，就看到圆环彩虹了

把那张圆锥体的图翻转一下你就能明白了，而且只有当太阳高度角为90度时，你才能在“合适的高度条件+合适的水汽条件”下看到正圆形彩虹。

来源｜综合博物、中国天气网