彩虹為什麼是彎曲的不是筆直的？

11-30

彩虹是由於陽光照射空中的圓形小水滴，經過一系列折射以及反射後形成的景象。陽光是從不同角度射入水滴的，反射出的光線也朝向不同的角度，而只有某個特定角度（大約是40°到42°）的光線的強度最強，只有這個角度的光線進入人眼後，人才能看到彩虹。因此，如果以人眼為中心，沿平行於太陽光的方向做一條軸線，那麼以同一角度進入人眼的光線就會圍繞這條軸線形成一個圓錐面。傍晚的太陽光方向幾乎平行於地面，這時圓錐面映入人眼以後近似是一個完整的圓環。如果陽光不平行於地面，圓錐面一部分被地勢遮住，這時人看到的彩虹就是一段圓弧了。

大家都知道彩虹為什麼有七種顏色。因為下完雨後，天空中的小水珠會折射太陽光（由多種顏色混合而成的），而水對不同顏色的光有不同的折射率，經過兩次折射後，不同顏色的光被折射得程度不一樣，所以不同顏色就分開來了。於是我們就看到彩虹了。但是，為什麼彩虹不是直的，而是彎的呢?（這句話怎麼聽著這麼奇怪？）而且還那麼圓呢？難道因為太陽是圓的？還是什麼其他的原因呢？
這還是要從折射說起。平時我們看到的彩虹形成圖都是二維的，但是實際中小水珠是三維的。

如上圖，對一個小水珠分析（我們暫時僅僅考慮一種顏色的光，比如紅色。）所有入射在小水珠上那個虛線圓圈上的太陽光經過折射反射後，會形成一個大光圈。而一般我們都假設入射的太陽光是平行的。那麼我們是如何看見光線的呢？如下圖，如果你的眼睛正好處於那個經過小水珠折射和反射過後形成的光圈上面，也就是說從這個小水珠出射的紅色光進入了你的眼睛，那麼你就看到這個小水珠是紅色的。

這個時候你只是看到彩虹中的一個點，接下來我們來看一看你是如何看到其他紅色的點的，以及這些點（小水珠）是如何自己排在一個圓上面的。換個角度，正面來看一看。

如上圖，你眼睛能看到那些紅色小水珠，說明你的眼睛處於它們發出的光圈上。而所有的小水珠都位於它們發出的光圈的圓心。這樣排下來，這些你能看到的小水珠必須處於一個以你眼睛為中心的圓上，否則它們發出的紅光不能進入你的眼睛。這就解釋了彩虹為什麼是圓形的了。
所以結論：
1. 彩虹並不是一個像桌子，椅子那樣實實在在存在的東西，它只是一個有規律的光學現象。所以，現實中我們所看到的物體不一定要實實在在存在才能被看到，完全可以像彩虹這樣，只是讓進入你眼睛的光線排列得有規律，讓你看起來那裡有一個東西存在。而現代的全息術就是通過操控光線來讓我們看到不存在的物體，這是一個「眼見不一定為實」的時代；
2. 既然彩虹不是實實在在存在的東西，那麼就沒有「彩虹的兩個腳下藏著很多美味的糖果」一說了。事實上，你永遠不能走近彩虹。
3. 好消息是：每個人都有自己的彩虹！你看到的彩虹和別人看到的彩虹並不是「同一個」！通過上面的分析可以知道，每個人看到的彩虹都是以他的眼睛為中心的。( 其實是一個斜著的圓形，為一個圓錐的截面)
以上轉自我的博客，詳見彩虹為什麼是彎的 lOl？

我突然明白為什麼萌萌噠同性戀人群們用彩虹旗做標誌了……

當然有直線彩虹。彩虹的高低與太陽高度有關，

在英國康沃爾的法爾茅斯的美羅港口，於2007年3月28日當地時間14:45，琳達班尼特拍拍攝了這道彩虹。彩虹只有頂部在海面上窺視。彩虹的半徑大約42°，並且以一個直接對著太陽的點（反日點）為中心。在這裡太陽39°高，所以反日點以同樣的距離在地平線以下。彩虹頂端所以在地平線上只有42-39 = 3°。在日出或日落時，彩虹的中心點（反日點）在地平線上。天空中的彩虹的只有半個，是一個半圓。隨著太陽的升起，彩虹的中心點下沉。最終，當太陽是42o時，只有彩虹的頂部才能在地平線上看得見。在夏天，當太陽相對較低時，在清晨或傍晚最容易看到彩虹。經常能在以田或地面為背景的地平線以下看到部分彩虹。有時從山上或者飛機上可以看到一個更完整的圓。

巴黎地平線彩虹。平線埃菲爾鐵塔映襯在遠方的彩虹中。這裡的彩虹是直線而不是彎曲的，是因為背對著太陽的一側在下雨而太陽的位置非常高。這個罕見的彩虹只出現了幾分鐘。

說明：地平線為何如此多彩？因為背對著太陽的一側在下雨。上圖實際上只是一個普通的彩虹。彩虹罕見的外觀是由太陽異乎尋常地高掛在天空，在形成彩虹期間引起的。因為每一個彩虹的中心必須完全對著太陽，高升的太陽反射遙遠的雨，將產生一個只有頂端可見的低彩虹——因為彩虹的剩餘部分在地平線以下。此外，沒有兩個觀察者可以看到完全相同的彩虹——每個人都發現自己恰恰是陽光和彩虹中心之間，和每個觀察者看到從彩虹中心五顏六色的精確的42°的環形帶。上周在法國巴黎的埃菲爾鐵塔拍攝了上面的影像。儘管斷斷續續的暴風雨持續了許多天，彩虹地平線只持續了幾分鐘。

想像你看著東邊的彩虹，太陽在從背後的西邊落下。白色的陽光（彩虹中所有顏色的組合）穿越了大氣，向東通過了你的頭頂，碰到了從暴風雨落下的水滴。當一道光束碰到了水滴，會有兩種可能：一是光可能直接穿透過去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前緣，在進入時水滴內部產生彎曲，接著從水滴後端反射回來，再從水滴前端離開，往我們這裡折射出來。這就是形成彩虹的光。
　　光穿越水滴時彎曲的程度，端視光的波長（即顏色）而定?D?D紅色光的彎曲度最大，橙色光與黃色光次之，依此類推，彎曲最少的是紫色光。
　　每種顏色各有特定的彎曲角度，陽光中的紅色光，折射的角度是42度，藍色光的折射角度只有40度，所以每種顏色在天空中出現的位置都不同。
　　若你用一條假想線，連接你的後腦勺和太陽，那麼與這條線呈42度夾角的地方，就是紅色所在的位置。這些不同的位置勾勒出一個弧。既然藍色與假想線只呈40度夾角，所以彩虹上的藍弧總是在紅色的下面。
　　事實上如果條件正確的話，可以看到整圈圓形的彩虹。彩虹的形成是太陽光射向空中的水珠,經過折射→反射→折射.. 後射向我們的眼睛所形成。不同顏色的太陽光束.經過上述過程形成彩虹的光束與原來光束的偏折角約..
　　180 - 42 = 138度。
　　也就是說，若太陽光與地面水平，則觀看彩虹的仰角約為 42度。以相同視角射向眼睛的所有光束，所以在一個圓錐面上

橫坐標是陽光射入水珠的入射角，縱坐標是產生主虹時射入水珠的入射光線與折射出的光線夾角，計算出來的夾角最大值約為42度。

大概是因為這樣

彩虹任性

光源是圓形太陽，你看到的彩虹是反射後又色散了的一弧陽光。