為什麼彩虹是拱形的

其實所有彩虹都是完整的圓形，只是因為它們被地面和地平線擋住了一部分，所以看起來是拱形。如果站在地面，將無法看到彩虹圓圈的下半部分。事實上，被地平線“淹沒”的彩虹下半部分都是不可見的。

其中一個原因是地球表面的緊密，限制了光線的反射。

彩虹形成的基本條件是水汽和太陽光。

下過雨後，空氣溼度較大，空氣中的水汽可以看做是無數個小水滴。

小水珠在空氣中基本是個球形，它不管怎麼翻過來滾過去，在空間中形狀始終不變。

當太陽光射入小水滴時，會發生兩次折射和一次反射，即“折射—反射—折射”現象。

照射到小水珠上不同部位的太陽光會產生不同的折射與反射路徑。

但不同角度的光線並不任意發散，而是似乎集中在某一個角度附近，這個角度在42度左右。

雖然稜鏡分解太陽光時，每種顏色只被折射到一個固定的角度。

但對於水珠，某種顏色的光會沿著0到42度的任意角度出來，只不過在42度附近亮度最大。

我們可以想象一下，當我們拿著一粒水珠在太陽光中移動時，我們的視線和太陽光之間的夾角逐漸增加。

當夾角接近42度時，水珠變成明亮的紫色；繼續增加這個角度，水珠的顏色逐漸向紅色方向變化；等超過了可見光的範圍，水珠又會變成昏暗的。

所以當天空中佈滿了水珠時，有一部分水珠會把太陽光折射反射再折射到我們的眼中，根據水珠與太陽光以及我們眼睛的相對角度，每個水珠呈現出一種顏色。

凡是相對於觀察者處於相同出射角，也就是說呈現相同顏色的，都處於同一個圓上。

對觀察者來說，相同折射角的水珠都處於一個圓面上，而相同折射角呈現的顏色相同，因而看到的相同顏色也是一個圓。

這就是為什麼說彩虹是圓的原因。