定义 太阳光射入水滴，经折射、一次内反射、再折射后，因色散形成按波长排列的彩色光带。
从哪来 本知识点为高二光学章节起点，基于初中物理“光的直线传播”及“光的反射定律”基础，重点引入高中核心概念“光的折射定律”与“色散现象”。
为什么 彩虹本质是光的色散。白光由不同波长的单色光组成，不同波长的光在介质（水滴）中的折射率不同（紫光折射率大，红光折射率小）。
当光线进入水滴发生第一次折射时，各色光发生偏折且角度不同；在水滴内壁发生一次全反射（或镜面反射）改变方向；最后离开水滴发生第二次折射，进一步分离。
由于红光偏折角最小（约42度），紫光偏折角最大（约40度），观察者逆着阳光方向，视线与入射光夹角在40°-42°之间时，能看到特定颜色的光从大量水滴中汇聚而来，从而形成外红内紫的圆弧。
讲法
类比法：棱镜分解白光
适合
形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。
先展示三棱镜实验，让学生看到白光被分解成七色光。告诉学生：雨滴就是一个天然的、球形的“棱镜”。虽然形状不同，但原理一样：光进去时“拐弯”了，不同颜色的光拐弯程度不一样，出来时就散开了。重点强调“不同颜色光折射率不同”这一核心机制。
讲法
几何光路推导法
适合
逻辑严密、擅长数学建模的学生。
画出水滴截面图，标出入射角 $i$、折射角 $r$、反射角 $r'$、出射角 $i'$。利用折射定律 $n = \frac{\sin i}{\sin r}$ 和几何关系，推导偏向角 $\delta = 2i - 4r + \pi$（针对一次反射）。
通过求导或数值计算，证明当 $i \approx 59^\circ$ 时，偏向角达到极值（即光线最密集处），此时红光偏向角约 $138^\circ$（相对入射方向），即观察角 $42^\circ$；紫光偏向角约 $140^\circ$，即观察角 $40^\circ$。解释为何只有特定角度能看到彩虹，以及为何外红内紫。
讲法
生活经验与视觉感知法
适合
感性认知强、对物理公式排斥的学生。
让学生回忆雨后背对太阳看到彩虹的场景。提问：为什么彩虹总是出现在太阳的对面？为什么是圆弧？
引导思考：如果彩虹是实体，它应该在哪里？其实它是无数水滴共同作用的光学现象。
用手电筒照喷水雾模拟彩虹，让学生移动位置观察颜色变化。强调“观察者位置”决定了看到什么颜色，而不是水滴本身有颜色。破除“彩虹是挂在空中的彩色物体”的迷思。