光的折射、反射和色散現象
彩虹的形成原理主要涉及光的折射、反射和色散現象。當陽光照射到空氣中的雨滴時，光線會在雨滴內部發生折射，由於不同顏色的光（如紅色和紫色）的折射程度不同，紅色光的折射程度最小，而紫色光的折射程度最大，導致光線在雨滴內部發生反射和折射，最終形成我們看到的彩色光帶。
彩虹中顏色的排列（外紅內紫）是因為不同波長的光在不同雨滴中的折射和反射程度不同所致。這種現象最為強烈的光線角度大約在40到42度之間。通常情況下，我們看到的彩虹是由陽光照射到雨後空氣中的水滴所造成，這些水滴類似於三稜鏡，將陽光分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等顏色的光譜。
此外，值得注意的是，還存在一種特殊現象，即雙彩虹。雙彩虹是在同一雨滴內光線發生兩次反射後形成的，外層的彩虹（副虹或霓）顏色較暗，通常呈現為外側藍色內側紅色的色調；內層的彩虹（主虹）顏色較亮，通常呈現為外側紅色內側紫色的色調。