根据光学原理,彩虹是太阳光照射到雨滴(水气)上发生色散形成的。当观察者背向太阳时雨区在正前方,则看到拱形彩虹。有时也可看到一条彩带,称为霓。若在飞机上观察,虹和霓可能为完整的圆环。光经过球形水滴上会发生多次反射和折射。根据光折射原理,光经水滴折射后其入射线方向发生了变化。第三次折射与虹有关,第四次折射与霓有关。
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