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彩虹是大自然中最美丽的光学现象之一。当阳光照射到空气中悬浮的小水滴时，会发生神奇的光学变化。白色的阳光进入水滴后，经过折射、反射和色散，最终形成我们看到的七彩光弧。
彩虹的形成涉及三个关键的光学过程。首先，白色阳光射入水滴时发生折射，光线方向改变并开始分解。接着，光线在水滴内壁发生反射，进一步强化色散效果。最后，光线从水滴射出时再次折射，将原本的白光完全分解成红橙黄绿蓝靛紫七种颜色的光谱。
彩虹包含七种基本颜色，从外圈到内圈依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这个顺序对应着光的波长从长到短的排列。红光的波长约为700纳米，是可见光中波长最长的；而紫光的波长约为400纳米，是波长最短的。正是由于不同波长的光在水滴中的折射角度不同，才形成了这美丽的七彩光谱。
要观察到彩虹，需要满足特定的条件。首先，必须有充足的阳光，且观察者要背对太阳。其次，空气中要有悬浮的小水滴，比如雨后或瀑布附近。第三，太阳的高度角要相对较低，通常在42度以下。因此，雨后初晴的清晨或傍晚是观察彩虹的最佳时机。
彩虹还有许多有趣的现象。有时我们能看到双彩虹，主虹外侧会出现一道较暗的霓，其颜色排列与主虹相反。从高空俯瞰，彩虹实际上是一个完整的圆环，只是地面观察者因为地平线遮挡通常只能看到半弧。此外，月光也能形成彩虹，称为月虹，通常呈现白色。彩虹真正展现了大自然光学现象的奇妙与美丽。