几千年前，彩虹一定是七种颜色吗，人们就一直在努力解释彩虹的起源，艾萨克·牛顿在他1704年的著作中提供了第一个真正令人信服的解释。
普通白光由整个可见光谱组成，通过使用玻璃棱镜折射光，牛顿能够将光分成其组成成分的颜色。我们现在知道光的颜色是由光的波长或频率决定的：波长越长，频率越低，光越红；波长越短，频率越高，光越蓝。不同波长或频率的光被玻璃冷静折射的角度略有不同，这就是导致不同颜色扩散并形成连续光谱的原因。牛顿意识到许多不同的材料也可以折射光（包括水），这就是他理解雨滴形成彩虹的关键。
人们早就知道，为了让某人观察到彩虹需要三个条件。首先太阳需要在你身后，其次你面前的天空必须有雨滴，第三阳光必须能够在没有任何障碍物（例如云）的情况下直接到达雨滴。
光线在液滴的路径
彩虹有7种颜色，由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色组成的，当照射到水滴上时会出现第一次折射，由于这7种颜色光的波长不同，它们的偏向角度也会不。
考虑一束红光入射到如下图所示的球形液滴上，我们暂时假设入射角α为45 度，我们希望计算这束光线穿过水滴时的路径。为了做到这一点，我们将使用斯涅尔定律，该定律将入射角α、折射角β和折射率n联系起来。折射率被定义为光在真空中的速度与光在所研究材料中的速度之比。
彩虹角的计算
彩虹最里面的颜色是紫色，而最外面的颜色是红色。而在我国，我们更喜欢用红、橙、黄、绿、青、蓝、紫来记住彩虹的颜色。其实彩虹有无数种颜色，但为了简单的理解，一般只用七种颜色来区分。彩虹形成的原因彩虹的形成是因为。
接下来，我们来仔细研究一下几何形状，先以红光为例。在一束光入射到液滴再出射之后，出射光线几乎是与入射光线反向的，我们可以计算出出射光偏离入射光的角度。这个角度很大程度上取决于入射角度α，因此我们把这个偏离角度标记为D(α)。如下图所示，我们可以把所有角度都标示出来。
根据四边形的内角和为360度，我们有以下公式，并进行简化：
我们可以再利用斯涅尔定律，让空气的折射率为1，水对红光的折射率为4/3，于是可以得到：
7种彩虹是一种物理现象，通常是在下完雨,天气情了之后太阳照射，才能看到彩虹而且彩虹有7种颜色。彩虹的这7种颜色,分别为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这几种颜色,彩虹是由这几种色系组成的。红色短波长为0.62~0.76。
把最终结果代入上式，我们可以得到：
对于这个结果，最好的方法是用图把它展示出来。我们以D(α)为纵坐标，以α为横坐标绘制曲线，如下图所示。
我们可以从图中看到有一个最低点，先来求这个最低点所对应的值，再来分析它的意义。在最低点处，它的导数值为零：
最终，我们可以算得入射角α=59.4度，而偏转角D(α)=138度。那么这个最低点有什么意义呢？如果我们让入射角从20度到40度，则对应于偏转角D(20)-D(40)=161-145=16度的偏移；如果让入射角从50度到70度，则对应于偏转角D(70)-D(50)=141-140=1度的偏移。换句话说，当入射角α处于最低值附近时，所有偏转的光线都倾向于聚集在一起，以偏转角D(α)等于138度为中心。
这种具有138度偏转角的光线积累意味着此角度的红光更亮更明显，与之对应的观测角42度被称为红光的彩虹角，也就是我们看到红光的最佳角度。此外，通过这种方法，我们也可以算得蓝光的彩虹角大约为40度。在这两个角度之间，我们就可以看到完整的彩虹。
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彩虹的颜色有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色。彩虹又称天弓、天虹、绛等，简称虹；彩虹是气象中的一种光学现象，当太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射，在天空上成拱形的七彩光谱。瀑布附近、晴朗的天气下。
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