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 年发表了关于虹的形成原因的文章，他在文章中说：“虹是 由于太阳光射入空中的水滴内发生反射和折射的结果。”但他还不清楚虹的 颜色是怎样形成的。直到十七世纪六十年代，牛顿发现太阳光通过三棱镜的 色散现象后，虹的秘密才被揭开了。 虹是一种自然的天气现象。在盛夏和初秋季节里，下雨前后，当空气里 还飘浮着许多小水滴时，在太阳光照射到这些小水滴上，由于发生折射作用， 就改变了太阳光线原来的方向，并将由七种颜色合成的白色太阳光线散射开 来，使之重新成为七种颜色；再经过地面的反射作用，于是，在太阳的对面， 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，这就是虹。
虹的颜色和宽度都与水滴大小有关，空中的水滴越大，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。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，是符合科学道理的。我们居住的温带地区，高空的气 流是有规律地自西向东移动的，所以，未来的阴晴风雨的天气变化，是和西 方气流的性质有着密切关系的。“东虹日头”的意思，是说傍晚东方出现虹 时，预示第二天是晴天，因为东虹表明东方空气中的水滴虽多，湿度很大， 但雨区将继续向东发展，不会经过本地区，所以当地不会下雨。而相对应的 西方的干燥空气，将向本地移来，因此当地的第二天将是晴天。“西虹雨” 的意思，是指早晨在西方出现了虹，不久将出现阴雨天气。因为西方空中含 有大量的水滴，这些水滴将向东发展，移到本区来。再加上本地随着太阳的 升高，蒸发加剧，低空的水汽不断上升到高空，与高空的水滴相遇，使高空 中的水滴不断扩大增多，所以，容易造成阴雨天气。