1.产生彩虹的光学原理。彩虹是阳光照射在空气中的小圆形水滴上引起的散射和反射造成的。当阳光照射到水滴上时，它同时以不同的角度入射，并在水滴中以不同的角度反射。其中40到42度的反射最强，产生了我们看到的彩虹。造成这种反射时，太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴背面反射，最后离开水滴时再次折射。因为水对光有色散作用，不同波长的光折射率不同，蓝光的折射角比红光大。因为光在水滴中被反射，观察者看到的光谱是颠倒的，红光在顶部，其他颜色在底部。

2.双彩虹，上面是霓虹，下面是彩虹。很多情况下会同时出现两道彩虹，在普通彩虹之外会出现一道同心但较暗的二次彩虹(也叫霓虹)。彩虹是阳光在水滴中的两次反射。两次反射最强的反射角出现在50到53，所以次彩虹的位置在主彩虹之外。因为有两次反射，所以辅助彩虹的颜色顺序与主彩虹的颜色顺序相反，外侧为蓝色，内侧为红色。其实辅虹一定是跟在主虹后面的，只是因为它的光强低，所以有时候肉眼看不到(见)。

3.彩虹实际上并不出现在半空中的特定位置。它是观察者看到的一种光学现象，彩虹看起来的地方会随着观察者而变化。当观察者看到彩虹时，它的位置一定是在太阳的反方向。彩虹拱门的中心实际上是水滴反射的太阳的放大图像。所以彩虹里面的天空比彩虹外面的天空更亮。彩虹的中心正好是观察者头部阴影的方向，彩虹本身在观察者头部阴影和眼睛之间的连线上方40到42。所以当太阳在天空中42度以上时，彩虹的位置会在地平线以下，看不见。这也是中午很少出现彩虹的原因。