威斯康星大学密尔沃基分校物理系的罗伯特·格林勒发送了这份回复
“在回答这个问题时，首先描述形成彩虹的光线路径会很有帮助。正如在这张图中可以看到的，来自太阳的一束光线进入水滴的一侧，在进入时发生折射，在水滴的另一侧发生内部反射，然后再次从另一侧射出，再次发生折射。我们可以认为来自遥远太阳的光线是平行的。
“如果你追踪大量平行光线，这些光线以不同的点击中水滴，你会发现光线集中在一个特定的角度射出，即与光线进入角度成 42 度角。因此，我们有一幅这样的画面：来自太阳的平行光线照射到许多雨滴上，然后从雨滴中反射和折射回来——但不是直接返回，而是以 42 度的角度返回。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
“现在到了关键问题：你该看向天空的哪个位置才能看到从雨滴返回的光线？让我们首先定义一个空间方向：一个与太阳方向完全相反的方向，称为反日点。如果你白天站在户外，反日点由你头部的阴影标记。要看到从雨滴返回的光线，请看向距离反日点 42 度角的位置。当然，距离该点 42 度角的天空区域不仅仅是一个方向，而是一系列方向，形成一个围绕反日点的圆圈。
“因此，总结一下，看向反日点，然后将你的目光转移到 42 度角之外——你现在正在看彩虹。彩虹总是会出现在与反日点相同的角度。然而，彩虹的高度将取决于太阳在地平线以上的高度。
“彩虹的颜色又如何呢？光谱中的每种颜色在从空气到水或从水到空气时都会发生不同程度的折射，这与光线通过棱镜时发生的情况相同。因此，彩虹圆环对于所有颜色来说都不是 42 度。蓝色光线的圆环比红色光线的圆环小，因此主彩虹内蓝外红，中间散布着光谱的中间颜色。
“也可能有一些射入水滴的光线在射出之前经历的不是一次而是两次内部反射。如果你观察大量这样的光线，你会看到光线集中在 51 度的角度返回。这些光线产生 вторичный 彩虹，也以反日点为中心，角半径为 51 度；因此，二级彩虹出现在主彩虹的外面。二级彩虹中颜色的顺序是相反的。
“关于彩虹和其他大气光学现象的更多信息可以在我的书《彩虹、光环和荣光》（剑桥大学出版社，1990 年）中找到。