天空中出现彩虹是由于阳光与大气中的水滴相互作用的结果。以下是一个简单的科学解释：
1. **阳光照射**：当阳光从太阳射向地球时，它会穿过大气层。
2. **光与水滴的相互作用**：当阳光遇到大气中的水滴时，会发生折射、反射和再次折射的过程。
3. **折射与反射**：阳光进入水滴时，因为不同颜色的光具有不同的波长，所以它们折射的角度不同。在进入水滴时，白光被分解成七种颜色的光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫），这个过程叫做色散。
4. **内部反射**：这些分解后的光在水滴内部反射一次。
5. **再次折射**：光再次从水滴中折射出来，因为入射角与反射角相等，不同颜色的光由于折射角度不同，再次分开。
6. **彩虹的形成**：最终，不同颜色的光以特定的角度排列开来，形成一条美丽的彩虹。
彩虹总是出现在与太阳相对的方向上，通常在雨后的天空中出现，因为那是水滴最密集的时候。彩虹的形成是一个复杂的光学现象，它给人们带来了美丽的视觉享受。
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