彩虹是由將太陽光分解成不同波長或顏色的水滴形成的。而我們平時(shí)看見的彩虹只是半弧形的,，這是因?yàn)榈仄骄€擋住了它的下半部分,。而太陽的高度可以決定彩虹弧度的多少，太陽在天空中越低,，彩虹的底部就越高,。因此站得越高，看到的彩虹弧度就越完整,。

形成原因

由于地球表面是一個(gè)曲面并且被厚厚的大氣所覆蓋,，雨后空氣中的水含量比平時(shí)高，當(dāng)陽光照射入空氣中的小水滴時(shí)就形成了折射,。同時(shí)由于地球表面的大氣層為一弧面從而導(dǎo)致了陽光在表面折射形成了我們所見到的弧形彩虹,。

目擊現(xiàn)場

來自西澳大利亞州佩斯的攝影師科林-萊昂哈特在旅行經(jīng)過科茨洛灘時(shí)，拍到了一個(gè)全圓形彩虹,。

科林說：“我們當(dāng)時(shí)在結(jié)束一次航拍的返程途中,，直升機(jī)經(jīng)過一片陣雨區(qū)。當(dāng)我們穿過雨區(qū)邊緣的時(shí)候,，太陽正在落山,，位置很低，陽光正好打造出這一奇特的彩虹,。它就在我們的正前方形成了,。”

于是科林拿出相機(jī),，抓拍下了全圓形彩虹的形成過程,。

據(jù)美國國家航空航天局介紹，全圓形彩虹現(xiàn)象和觀測者位置有很大關(guān)系,，主要是由雨滴對(duì)陽光的內(nèi)反射形成的,。

形成條件

空中漂浮的小水滴就像一個(gè)個(gè)球形透鏡，陽光射入水滴后,，經(jīng)過折射,、反射再折射出來，進(jìn)入我們的眼睛,。本來的白光進(jìn)入水滴后,，會(huì)像牛頓的三棱鏡實(shí)驗(yàn)一樣，由于折射而分成不同的色光,，所以彩虹才有不同的顏色,。

空氣中布滿水滴，為什么我們只看到一道彩虹，而不是到處都有彩虹呢?這是因?yàn)楣饩€入射水珠的位置,，只有一個(gè)角度會(huì)讓折射出的光線強(qiáng)度最大(見圖A),。這就是解讀彩虹現(xiàn)象的最基本原理：入射光和眼睛見到色光的視線間有一個(gè)固定的夾角。

因此,，并不是只有空中某些特別的水珠會(huì)產(chǎn)生彩虹,，而是只有在特定角度的水珠所折射出來的色光才能進(jìn)入我們的眼睛。這個(gè)角度和不同色光的折射率有關(guān),，例如紅光的折射率較小,，夾角較大(約42°13')；反之,，紫光折射率小,，夾角就較小(約40°30')。這就造成紅色在上,、紫色在下的彩虹,。

因?yàn)殛柟馐瞧叫腥肷洌缮鲜鲈砗汀安⑿芯€同位角相等”定理,，進(jìn)入眼中的色光會(huì)因?yàn)榭諝庵械乃閷雍穸鹊脑黾佣訌?qiáng),，這就是為什么大雨后的彩虹較清楚,、小雨后的較淡薄的原因,。

由于固定夾角的限制，當(dāng)太陽在我們頭上時(shí),，折射的光線不能進(jìn)入眼睛,，所以看不到彩虹。必須到下午4點(diǎn)以后,，彩虹才會(huì)在山巒或城市的天際出現(xiàn),，而且隨著時(shí)間越接近傍晚，彩虹的位置會(huì)越高,，這也是前述基本原理的應(yīng)用,。

根據(jù)同樣的原理，考慮以通過眼睛平行于入射陽光的直線為軸,，旋轉(zhuǎn)在你眼中造成彩虹的入射光線,，這時(shí)，進(jìn)入眼睛的折射色光,，會(huì)轉(zhuǎn)出一個(gè)圓錐面,。如果入射光與地面不平行(例如下午4點(diǎn)時(shí))，這個(gè)圓錐面投射到我們眼里,，看起來只是一段短圓弧,。但是到了傍晚，陽光平行于地面時(shí)，我們眼中的彩虹,，就幾乎是正半圓,。

由于地球表面是一個(gè)曲面并且被厚厚的大氣所覆蓋，雨后空氣中的水含量比平時(shí)高,，當(dāng)陽光照射入空氣中的小水滴時(shí)就形成了折射,。同時(shí)由于地球表面的大氣層為一弧面從而導(dǎo)致了陽光在表面折射形成了我們所見到的弧形彩虹。

科學(xué)證明,，所有的彩虹都是全圓形的,，只是我們平時(shí)無法從地面上看到。想要看到全圓形彩虹是非常難得的,，必須具備“天時(shí)地利”的條件,，所以通常只有飛行員才能見到這種自然奇觀。

相似現(xiàn)象

火焰彩虹

火焰彩虹,，是極為少見的景象,，只有太陽處于天頂，太陽光穿射過高海拔處的卷云,，并且卷云富含冰晶時(shí),，火焰彩虹才有可能產(chǎn)生?；鹧娌屎缫步胁屎缭?。

冰彩虹

氣象官員又將冰彩虹稱作"22度虹"，因?yàn)檫@種環(huán)形結(jié)構(gòu)是在太陽周圍22度范圍內(nèi)形成的,。這種視覺現(xiàn)象是由大氣里的盤狀冰晶反射陽光形成的冰彩虹,，這些冰晶所在的云團(tuán)一般很薄，而且是一簇簇聚集在一起,，常被稱作卷云,。只有當(dāng)太陽升得很高(大約位于地平線上方58度范圍內(nèi))，而且它發(fā)出的光正好從高空卷云里穿過時(shí),，才能看到這種罕見現(xiàn)象,。太陽的高度決定了這種光暈的清晰度。而且卷云里的冰晶必須呈六邊形,，而且薄薄的冰片必須與地面平行,。

月亮彩虹

我們都知道，彩虹是經(jīng)常在雨后出現(xiàn)的,，而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn),。但是，這種月亮彩虹并不經(jīng)常被人們看到,。因?yàn)樵铝敛屎缧纬傻臈l件比較少見,，它一般都是在滿月或者是馬上就滿月的夜晚，而且還需要在月亮低垂的時(shí)候才會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。這種月亮彩虹看起來特別的獨(dú)特,，非常漂亮,。最經(jīng)常看到月亮彩虹的地方就是在美國的坎伯蘭大瀑布那里,，還可以看到很漂亮的月亮彩虹,。