孩子问：“彩虹为什么是弧形的？能不能走到彩虹的跟前去呢？”这真是个好问题。
早在唐代时，大学士孔颖达写的《礼记注疏》中，在《月令》“虹始见”条下就记载说：“若云薄漏日，日照雨滴则虹生。”这里已粗略地揭示出虹的成因。
同为唐代的张志和模拟了虹霓现象，在他写的《玄真子》一书中记载：“背日喷乎水成虹霓之状”。意思是说，背着太阳向空中喷水，就可以看到虹霓现象。
唐以后，不断有人做这个实验。比如宋代蔡卞，他在《毛诗名物解》里记载说：“以水日，自侧视之，则晕为虹霓”。这里的“自侧视之”，指出了观察要领。
北宋时，孙彦先也提出了“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”的说法，解释了彩虹是水滴对阳光的折射和反射。沈括在编写《梦溪笔谈》时引用并证实了这一说法，他观察到虹和太阳的位置与方向是相对的现象。
中国人对虹的发现比西方提出彩虹概念早了几百年。
1307年（元朝大德十一年）时欧洲有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年（明朝崇祯十年）发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。1666年，牛顿以玻璃棱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理才全部被发现。
光是一种电磁波，光波的频率决定了光的颜色，在可见范围内，红光频率最小，紫光频率最大。不同频率的光在介质中传播时，折射率不同。因此，当一束白光通过棱镜发生折射时，因折射率不同，不同频率（颜色）的光的前进方向发生变化，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。
夏天雨过天晴后，天空中漂浮着很多小水滴，当阳光射入小水滴，即从空气进入水中时，发生第一次折射，由于构成白光的各种单色光的折射率不同，因此，光线在水滴内产生色散现象。各色光同时在水滴内继续传播，遇到水滴的另一界面时，被反射回来，重新经过水滴内部，回到空气中时再经过一次折射。这样，阳光在小水滴中进行了两次折射和一次反射后，就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。
当空气中的水滴数量足够多的时候，阳光通过这些小水滴，经过反射和折射，我们就看到了美丽的彩虹。
正因为彩虹是一种光学现象，彩虹出现在半空中的位置不是特定的。当观察者处于不同位置时，彩虹在天空中的位置也随之改变。因此，和海市蜃楼一样，当我们移动的时候，彩虹也会跟着我们移动，所以我们是没法走到彩虹的跟前的。
你不知道的彩虹
- 彩虹是圆的
单个水滴是无法呈现整个彩虹的，当空气中有大量形状和密度较均匀的水滴时，在特定的角度这些水滴会向观察者发出较强的反射光，同一角度的水滴分布在一个假想的锥形上，而在观察者的眼中，就形成了彩虹。
