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彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴。造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射。在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈。造成我们所见到的彩虹。
造成这种反射时。阳光进入水滴。先折射一次。然后在水滴的背面反射。最后离开水滴时再折射一次。总共经过一次反射两次折射。因为水对光有色散的作用。不同频率的光的折射率有所不同。红光的折射率比蓝光小。而蓝光的偏向角度比红光大。由于光在水滴内被反射。所以观察者看见的光谱是倒过来。红光在最上方。其他颜色在下。因此。彩虹和霓虹的高度不一样。颜色的层递顺序也正好反过来。彩虹意旨光线经过两次折射一次反射。霓虹则是光线经过两次折射两次反射。