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通常說彩虹有七種顏色，分別是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。不過，從物理角度看，彩虹顏色是連續過渡的，在不同文化認知中，顏色數量和劃分也可能有差異。彩虹是由于陽光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及反射而成。
當太陽光進入水滴時，太陽光中紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等不同顏色的光在水滴內的折射角度不同。如果此時觀察者站在合適的位置，就能看到由這些不同顏色光沿不同方向傳播后組合形成的彩虹。比如，雨后空氣中有大量小水滴，這時候就很容易出現彩虹。
彩虹的形成還需要特定的氣象條件：陽光、空氣中的小水滴以及適當的觀察者角度。通常，在雨后初晴的下午，天空一邊仍有雨云而較暗，另一邊則陽光普照，這時彩虹便容易被觀察到。
彩虹不僅僅是一道七色光譜，它的色彩層次其實遠比人們肉眼所見要豐富得多。在紅橙黃綠藍靛紫之間，還存在著無數細微的顏色變化。但為了便于描述和理解，人們通常將這七種顏色作為彩虹的主要代表。
彩虹的形成主要依賴于光的折射、反射和色散。太陽光是由多種顏色的光線組成的，當陽光穿過空氣中的水滴時，會發生以下幾個步驟：
光的折射：當陽光進入水滴時，由于水的折射率與空氣不同，光線會發生折射，改變其傳播方向。這個過程使得光線在水滴內部的路徑發生了彎曲。
光的反射：光線在水滴內部遇到水滴的后面時，會發生反射。大部分光線會反射回水滴內部，形成一個完整的光路。
光的色散：不同顏色的光在水中的折射率不同，因此它們在水滴內部的折射角度也不同。這就導致了光線的分散，形成了彩虹的多種顏色。
光的再次折射：當光線從水滴的另一面射出時，它又會經歷一次折射，進一步增強了色彩的分離效果。
人造彩虹的核心是利用水滴來模擬大氣中的雨滴。當陽光照射到水滴上時，光線會進入水滴內部，發生折射，改變方向。當光線從水滴內部射出時，會發生反射，再次改變方向。
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