1624年意大利学者多明尼斯主教,用自然科学的原理解释了彩虹的形成原因。但由于当时科学的落后和愚昧,教会竟把多明尼斯主教赶出了教会,判处了死刑,并把他的著作和尸体一起焚烧掉。后来法国科学家笛卡儿在水池旁边看到了水池上面含有大量水滴的空中人造彩虹,他便用装有水的玻璃球进行了实验,并在1637年发表了关于彩虹的形成原因的文章,他在文章中说:“彩虹是太阳光射入空中的水滴内发生反射和折射的结果。”但他还不清楚彩虹的颜色是怎样形成的。直到17世纪60年代,牛顿发现太阳光通过三棱镜的色散现象后,彩虹的秘密才彻底被解开。
彩虹是一种自然的天气现象。在盛夏和初秋季节里,下雨前后,当空中漂浮着许多小水滴时,在太阳光照射到这些小水滴上,由于发生折射作用,就改变了太阳光线散射开来,使之重新成为七种颜色,再经过地面的反射作用,就形成了从外向内,排列顺序为赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫的美丽鲜艳的光弧,这就是彩虹。彩虹的颜色和宽度都与水滴大小有关,空中的水滴越大,彩虹的颜色越鲜艳,虹带越宽,水滴越小,虹的颜色越昏淡,虹带越窄。彩虹的出现,和当地的未来天气变化有着密切关系,我国劳动人民总结的“东虹日头西虹雨”的天气谚语,是有科学依据的。