1307年时欧洲有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。
笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。
后来牛顿以玻璃棱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理才全部被发现。
彩虹在神话中占有一席位，是因为它的美和它是个难以理解的神奇现象。伽利略的关于光的特性专著出现之后，人们才能解释彩虹这个现象。在中国神话中，女娲炼五色石补天，彩虹即五色石发出的彩光。在中国，虹可以认为是双头蛇/龙，同时白虹经天等天象被认为是不吉的征兆。在台湾太鲁阁族中，彩虹的尽头是祖灵的所在地。
在西方，希腊神话中，彩虹(Iris)是沟通天上与人间的使者;爱尔兰民间传说中，矮精灵(leprechaun)将宝藏收于彩虹的尽头;印度神话中，彩虹是雷电神"因陀罗"(又译作"帝释天")的弓，名为Indradhanush;北欧神话中，彩虹桥(Bifröst)连接神的领域"亚斯格特"(Asgård)和人类居所"中土世界"(Midgård)。
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