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在下雨之前或大雨之后，天空中懸浮著許多微小的水珠，這些水珠起著三棱鏡的作用，當太陽光照到小水珠上，進入小水珠時發生一次折射，在小水珠內部一部分光被反射，然后從小水珠射出時又發生一次折射，這兩次折射一次反射，使頻率不同的色光沿不同的方向前進，于是就發生了色散現象．由于太陽光是平行光，只有沿某一方向射出的光最強，這就是我們看到虹的方向．這個方向與入射的太陽光的方向之間的夾角，對于紅光約等于42°，紫光約等于40°，其他色光則介于40°～42°之間，如圖2所示．由于天空中的水珠很多，只有符合上述角度的方向才能看到虹，因此站在地面上看到的虹是半圓形，在虹中內側為紫色，外側為紅色　　夏天常常下雷雨或陣雨，這些雨的范圍不大，往往是這邊天空在下雨，那邊天空仍閃耀著強烈的陽光．雨過以后，天空中還懸著許多小水滴．而冬天，天氣一般較冷，空氣干燥，下雨機會少，陣雨就更少，多數是降雪，而降雪是不會形成虹的，所以冬天很少出現彩虹．這就是彩虹只出現在夏天的原因。

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夏天雷雨或陣雨過后，天空常常出現一條非常美麗的弓形彩帶，從它的外層向里，整齊地排列著紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色，這就是虹。 剛剛下完雨時，空氣中浮懸著許多小水珠，在太陽光的照射下，就產生折射和內反射，而太陽的可見光——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色的波長都不一樣，當它們照射到空中這些小水珠上時，各色光被小水球折射的情況也不同，因此就分解成七色光而形成彩虹。正因為這樣，虹產生的方位總是和太陽的位置是相對的，早晨出現在西方，午后出現在東邊。虹的色彩與水珠顆粒大小密切相關，水珠大，虹就清晰鮮明，水珠小，虹就不那么鮮艷了。

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雨后，天空中還懸浮著很多極小的水滴，太陽光沿著一定角度射入這些小水滴內，會產生兩次折射和一次全反射，然后從水滴射出來，于是，太陽光色散成紫色在內，紅色在外的七色彩帶。這就是彩虹。其中紅色光與入射光線所成的角度約為42°，紫色光所成的角度約為40°。 當虹出現的時候，有時旁邊還可出現另一個彩色圓弧--霓，霓的顏色排列與虹恰好相反，它是太陽光射到小水滴內經過兩次折射和一次全反射后色散而形成的。由于光線在水滴里多經過一次反射，所以顏色的排列與虹相反，而且光的能量要散失一些，因此霓的光帶不如虹色彩鮮明。 我們可以動手造出一道仿真彩虹。你背著太陽，口里含一口水，將水向空中適當的方向噴出，就會在水珠中看到一道美麗的人造彩虹。