雨后的彩虹，为什么是一道弧？它为什么不是一条直线，也不是一个完整的光斑？答案藏在水滴里。阳光射进一颗水滴，会发生两件事。
第一，光从空气进到水里，会在界面上折一下，方向变了。第二，光在水滴内壁反射一次，再从水里射回空气，又折一下。这一进一出，光的方向总共偏转了一百三十八度。从你的角度看，这束光和反日点的夹角是四十到四十二度。
反日点就是太阳正对面的那个点，也就是彩虹圆的圆心，这个角度就叫彩虹的角半径。而且不同颜色的光，偏转的角度不一样。水的折射率对红光是一点三三一，对紫光是一点三四三。紫光偏转得更多。可是彩虹的角度，是拿一百八十度减去偏转角，所以偏得多，角度反而小，紫光就落在内圈。
红光在外圈，大约四十二度；紫光在内圈，大约四十度。那为什么是一道弧呢？因为所有能把这束光送进你眼睛的水滴，都在同一个圆锥面上。这个圆锥的顶点是你的眼睛，轴是太阳的相反方向。
圆锥和雨幕的交线，就是一个圆。你站在地面上，地平线以下的那半个圆看不到。所以你看到的永远是一道弧。如果你坐在飞机上往下看，是能看到完整一个圆的。
彩虹还有一个伴。在主虹外面九度左右，常常有一道更淡的彩虹，叫霓。霓的光路也是进水滴折射、出水滴折射，但它在里面反射了两次，不是一次。所以它更暗，而且颜色顺序是反的。
主虹红在外，霓红在内。两道虹之间的那条暗带，叫亚历山大暗带。彩虹的宽度，其实还跟水滴的大小有关。水滴越小，颜色越淡，彩虹越宽。
所以人工喷水造出来的彩虹，往往比天然的更白。那种发白的彩虹还有一个专门的名字，叫雾虹。下次雨过天晴，你可以背对太阳找一找。先找到主虹，再往外看九度左右。
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