彩虹，一种自然界中的光学奇观，其形成过程涉及光的折射、反射和色散。以下是彩虹形成的详细解释。
太阳光照射到空气中的水滴时，由于水和空气的折射率不同，光线进入水滴时会发生折射，改变传播方向。阳光由多种波长的光组成，包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，不同波长的光折射角度不同，这就是色散现象。短波长的光（如紫光）折射角度较大，而长波长的光（如红光）折射角度较小。
折射后的光线在水滴内部传播，并在水滴的背面发生一次反射。反射后，光线会继续在水滴内部传播并再次朝水滴出口方向前进。在反射过程中，光线的不同波长依然保持各自的折射角，从而使得颜色继续保持分离状态。
经过反射后的光线到达水滴表面，再次发生折射，射出水滴。这时，不同颜色的光在水滴内的分散作用得到加强，进一步分离开来，形成明显的七色光带，即彩虹。由于红光的折射角最小，而紫光最大，射出后的光线呈现出色彩的梯度排列，从而形成我们所看到的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色彩虹。
彩虹的颜色顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这是由于不同波长的光线在水滴中的折射角不同，导致了颜色的排列顺序。一般来说，红光在彩虹的最外层，紫光在最内层。
要观察到彩虹，需要特定的条件，通常包括以下几点：充足的水滴，如雨后空气中的水滴或在瀑布、水雾、喷泉附近；特定的光源角度，彩虹通常出现在太阳处于观测者背后时，最佳角度在40至42度之间。
彩虹的形成是光与水滴相互作用的结果，是一种自然界的美丽光学现象。