彩虹是一种光学现象，它的形成需要三个基本要素：阳光、水滴和观察者的视角。当阳光照射到空气中的小水滴时，会发生一系列的光学过程，包括折射、反射和再次折射。
光的折射：
当阳光进入水滴时，由于不同波长的光在水中的折射率不同，光线会发生偏折。红光的波长较长，折射角较小；而蓝光的波长较短，折射角较大。
光的反射：
光线在水滴内部反射一次，然后再次折射出水滴。其中，40至42度的反射最为强烈，这也是我们通常看到彩虹的角度。
光的色散：
由于不同波长的光折射角度不同，它们会在光谱中分散开来，形成从外圈至内圈依次排列的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
观察者的视角：
观察者必须站在阳光的相反方向才能看到彩虹。彩虹看起来像是一个拱形，中心位于观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。
综上所述，彩虹的形成是阳光通过空气中的水滴发生折射、反射和色散，进而形成七彩光谱的结果。这种现象在雨后或瀑布附近的水雾中尤为常见，因为这些条件下空气中有足够的水滴和合适的角度来观察彩虹。