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先看看图一，太阳光线进入水滴后经过折射和反射。光线1穿过中心后直接向后反射，即转向180°。光线2的转向角度较小、光线3的角度更小，如此类推。但这个转向角度减小情况不会维持长久。直至某一光线(光线N)，角度会反向开始增加。
图一
图一亦说明光线倾向集中在光线N附近射出，令该处最为光亮。事实上，138°是主彩虹形成的角度。
然而，彩虹却是从众多水滴走出来的光集合而成，每一种进入眼睛的颜色都从不同的水滴而来。图二的解释让我们更容易明白。光线A和B从水滴中射出来的角度小于138°，故此不进入眼睛，而在我们头上或左右侧掠过。另一方面，光线C和D大约从138°射出，成为彩虹的一部分。这便解释到为何主虹外面较暗。
图二
在主虹以内，如光线Y，角度大于138°，到达眼睛的大部份是水滴表面反射的光。这处集合从各方射来的光线，故此亦较光亮。
【参考: "Atmospheric Phenomena"，Readings from Scientific American，W.H. Freeman and Co.，1980】
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