彩虹的形成源于光的色散现象，本质上是阳光在雨滴中折射、反射和散射共同作用的结果，具体原理如下： 太阳光的组成：太阳光是一种复合光，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种不同颜色（频率）的光混合而成。
不同颜色的光在真空中传播速度相同，但在进入不同介质（如水滴）时，由于它们的频率不同，会导致折射角度有所差异。
折射与进入水滴：当太阳光进入水滴时，由于水的折射率大于空气，光线会发生折射，改变传播方向。
根据折射原理，不同颜色的光在折射过程中，因折射角不同而开始分离。
例如，红色光的波长较长，折射角度相对较小；紫色光的波长较短，折射角度相对较大。
内部反射：进入水滴的光线在水滴内部继续传播，到达水滴的另一侧时，部分光线会发生全反射，重新返回水滴内部。
这使得不同颜色的光进一步在水滴内部分散开。
再次折射与出射：经过内部反射的光线最后从水滴的另一个表面射出，再次发生折射进入空气中。
此时，原本混合在一起的各种颜色的光，经过两次折射和一次反射后，沿不同方向传播，彼此分离得更加明显。
彩虹的呈现：观察者在特定的角度下，就能看到由这些分散的不同颜色光组成的彩虹。
通常情况下，彩虹呈现出一个弧形，这是因为以太阳为中心，光线经过雨滴折射、反射后，在特定角度上形成了一个圆锥面，而我们通常只能看到圆锥面的一部分，所以是弧形。
彩虹通常出现在雨后，因为雨后空气中悬浮着大量细微的小水滴，为太阳光的色散提供了良好的条件。
此外，瀑布附近、喷泉周围等地方，由于空气中也存在较多小水滴，也有可能出现彩虹。