弗吉尼亞理工大學化學教授威廉·杜克提供了以下解釋
圖片來源：明尼蘇達大學幾何中心 折射。 水滴會改變穿過它的光線的角度，具體取決於光線的波長。 |
當來自太陽的光線被空氣中懸浮的小水滴折射和反射時，就會出現彩虹。 需要水滴和強烈的陽光是彩虹經常在雨後出現的原因。當水滴折射陽光時，它會改變光線進入和離開水滴時的角度。角度改變多少取決於光與水分子的相互作用方式。
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來自太陽的光是不同顏色的混合物——紅、黃、綠、藍、紫——當它們疊加在一起時看起來是白色的。每種顏色與水分子的相互作用略有不同。因此，水滴會稍微不同地改變每種顏色的角度。彩虹中的水滴導致這些不同的顏色以略微不同的角度被觀察到，從而呈現為不同的顏色。
彩虹中實際存在的顏色代表了光線從太陽穿過我們大氣層的波長。但是我們看到的顏色略有不同，因為我們的眼睛對某些色調更敏感，例如綠色。即便如此，我們的眼睛已經進化到對太陽發出的顏色敏感。因此，我們看到的分佈只是太陽發出的光波長原始分佈的誇大。
圖片來源：阿拉斯加荒野 午夜彩虹。 彩虹的大小——例如阿拉斯加國家野生動物保護區中的這個彩虹——取決於我們的大腦如何感知附近的特徵，例如山脈。 |
彩虹形成的物理原理決定了觀察者、太陽和彩虹之間的角度——但不是彩虹的絕對位置或實際大小。因此，當觀察者移動時，彩虹會看起來也在移動（阻礙了尋找金罐的努力）。它的大小是人類感知的問題。我們的大腦只接收關於角度的資訊。根據經驗，每個人都知道遠處物體的邊界所對的角小於近處物體的邊界所對的角。換句話說，如果頭部離你足夠近，一個頭就可以遮擋你觀看電影螢幕的全部視野。
為了衡量彩虹的大小，人腦反過來利用這種經驗。它測量彩虹所對的角，然後檢視周圍環境中的其他特徵，例如山脈。如果其他特徵很遠，那麼大腦會將彩虹解釋為一個非常大的物體。相反，如果彩虹看起來靠近觀察者，它也會顯得小得多。相同的效應解釋了為什麼當月亮位於地平線上的許多特徵後面時，看起來比它在我們頭頂上方時大得多。
答案發佈於 1998 年 8 月 31 日