彩虹是由將太陽(yáng)光分解成不同波長(zhǎng)或顏色的水滴形成的,。而我們平時(shí)看見(jiàn)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(yáng)的高度可以決定彩虹弧度的多少,，太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)光在表面折射形成了我們所見(jiàn)到的弧形彩虹。

目擊現(xiàn)場(chǎng)

來(lái)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(guò)科茨洛灘時(shí),，拍到了一個(gè)全圓形彩虹,。

科林說(shuō)：“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(guò)一片陣雨區(qū)。當(dāng)我們穿過(guò)雨區(qū)邊緣的時(shí)候,，太陽(yáng)正在落山,，位置很低，陽(yáng)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(guò)程,。

據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局介紹，全圓形彩虹現(xiàn)象和觀測(cè)者位置有很大關(guān)系,，主要是由雨滴對(duì)陽(yáng)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(yáng)光射入水滴后,，經(jīng)過(guò)折射,、反射再折射出來(lái)，進(jìn)入我們的眼睛,。本來(lái)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(jiàn)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(jiàn)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(lái)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?yáng)光是平行入射,，由上述原理和“并行線同位角相等”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(yáng)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(guò)眼睛平行于入射陽(yáng)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(lái)只是一段短圓弧,。但是到了傍晚，陽(yáng)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(yáng)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(yáng)光在表面折射形成了我們所見(jiàn)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(wú)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(jiàn)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(jiàn)的景象，只有太陽(yáng)處于天頂,，太陽(yáng)光穿射過(guò)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(yáng)周圍22度范圍內(nèi)形成的,。這種視覺(jué)現(xiàn)象是由大氣里的盤(pán)狀冰晶反射陽(yáng)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(yáng)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(guò)時(shí),，才能看到這種罕見(jiàn)現(xiàn)象,。太陽(yáng)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(jiàn),，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(lái)特別的獨(dú)特，非常漂亮,。最經(jīng)?？吹皆铝敛屎绲牡胤骄褪窃诿绹?guó)的坎伯蘭大瀑布那里，還可以看到很漂亮的月亮彩虹,。