達人專欄晚上到底看不看得到彩虹？早在寫小科學的主題之前我就已經想要討論看看這個問題了。不過正式開始之前呢，先讓我們來定義一下今天的問題：什麼是彩虹？倒不是說我真的不知道彩虹是什麼，而是說不先做好定義的話很容易就變成文字遊戲了。
舉些簡單的例子，牛頓透過稜鏡把白光分離成色光，他算不算看到彩虹？雨後的晚上看到天上有七彩顏色，不過光線是被地上的探照燈打出來的，這樣算不算在晚上看到彩虹？蕓蕓在半夜跑進惠惠房間，「我覺得現在的惠惠很帥而且很厲害喔」，這樣算不算看到彩虹？甚至還有其他光學現象能讓你在天空看到七彩的顏色，比方說彩雲和月華，那算不算彩虹？
所以先讓我們建立一些共識，以下要討論的彩虹僅限於「來自太陽光經過水滴時發生兩次折射和一次反射後產生色光的現象」，而「夜虹/月虹則是在白天彩虹能發生的情況下，如果把陽光替換成月光時會發生的情形」。這些共識雖然很官腔，實際上也跟大家的認知沒有什麼差距，用意只是在討論到結果的時候不會有那種「沒有事先說好」的情形發生而已。
廢話結束，下面讓我們進入正題吧。
四、「用口齒不清的語調叫我賽希莉姐姐的話我會更開心喔！」── 為美好的世界獻上爆焰！ (2023)
抱歉，這是我所能找到最接近彩虹這個場景的引言了，畢竟做為一個現象而不是主要情節，還真的沒有什麼彩虹相關的引言可以拿來用的。總之第八話中惠惠在阿爾坎雷提亞 Explosion 出了一個巨大的溫泉坑，伴隨著溫泉水噴湧而出，夜晚的天空也出現了彩虹。
現象我們已經看到了，不過如果要從原理說起的話，下面我們就不免俗地先從彩虹的成因開始介紹吧：
◎ 折射定律 & 色散 (科普用，熟悉的人可以直接跳過)
大家已經知道構成陽光的白光其實是由各種不同波長 ( 常用符號為 λ ) 的電磁波所組成，對人眼而言波長最長的可見光為紅光、最短的為紫光，而不同波長的光在水中的行進速度也不同，也就是說「折射率 n」是跟波長有關的，記做 n(λ)。
當光線從空氣進入水中時會發生偏折，也就是所謂的折射；折射的角度則遵守折射定律，又稱為司乃耳定律。如上圖所示，一道光從空氣進入水中時在界面上發生偏折，其中角度 θ1、θ2 分別為入射角與折射角，n1 與 n2 代表空氣與水的折射率，則折射定律可以寫成：
(折射定律)對於不同波長的光而言，在空氣中的折射率 n1 差不多都是 1，水中的折射率我們用上面的 n(λ) 換掉，所以不同波長(顏色)的光就會有不同的折射角度，這也就是白光分散成色光 (色散，dispersion) 的原因了。
(折射角度跟波長有關)
如果試著了解過彩虹的原理，你一定看過類似上面的這張圖(來源)：當陽光射進球狀水滴時，在 A 點發生折射、B 點發生反射，再到 C 點又折射一次，一共經過了兩次色散才被我們看到，光線與原本的角度偏離了 D(α)，從圖中可以知道：
一般這裡就會用上微分了，可是大家一定看不懂為什麼要用微分(因為我自己就看很久)，所以我們就來把它改寫成最亂七八糟的形式：
這個式子中 d 代表太陽光離圓心的直線距離和水滴半徑的比值，比方說如果太陽光穿過圓心，那 d 就是 0，同時也意味著入射角是 0；如果陽光剛好削過水滴邊緣， d 就是 1。式子看不懂沒關係，我直接作圖應該會比較清楚一些：
這張圖怎麼看呢？首先我們要能看到彩虹要滿足兩個條件，第一，同一種顏色的光要聚在同一角度附近，不然強度太弱我們看不出它的顏色；第二，不同顏色的光要分開，不然混在一起會看成白色。圖中我們可以看到滿足這兩個條件的角度(縱軸)，大概就是在 40 至 42 度左右的地方，這也就是為什麼你能看到的各種資料都跟你說彩虹的角度是 42 度的原因。
◎ 所以寫這麼多要幹嘛？(中場休息)
雖然這個主題還沒有完全走完，不過因為篇幅稍多而且沒那麼有趣的關係，我想先在這邊打住一下。今天我們簡單看了彩虹的成因，言下之意只要入射光裡面有紅橙黃綠藍靛紫的色光，管它是不是太陽光都可以產生彩虹，而月光裡面確實是有色光存在的(有興趣可以搜尋 spectrum of moonlight) ，所以月光當然可以產生彩虹。
值得一提的是，上面我們也看到「觀察者-彩虹-光源」形成的角度為 42 度，甚至比一個正三角形的內角還要小，這代表當我們看到彩虹時光源總是在我們的後方，也代表正午左右並沒有辦法看到彩虹。於是在爆焰中的這個彩虹場景不知道是有意無意，我們並沒有在畫面上看到應該作為光源的月亮，也算是作品中一個很高竿的地方呢。
