霓

霓是太陽光進入小水滴裏，經過兩次折射和兩次反射形成的，通常出現在虹的旁邊，呈一種色彩的圓弧，它的顏色排列與虹相反，色彩要比虹淡一些，也叫副虹。光線在水滴裏比虹多經過了一次反射，霓的色彩排列正好與虹相反，色序是外紫內紅。因為多一次反射，能量多一次損失，所以我們看到的霓的色彩比虹要淡一些。 ^[1] 

當太陽光平行地照射到水滴上時，經歷折射反射後的出射光中，多數比較暗淡，只有偏離陽光原入射方向的角度為最小(即最小偏向角)的出射光束，顯得特別明亮。若陽光在雨滴中經兩次折射，兩次內反射而以最小偏向角出射的光，恰好投射到背陽而立的人眼中，看到的弧形環便是霓，陽光七種色光的最小偏向角亦稍異，平均約232度。 ^[2] 

形成原因不同。虹和霓都要背對太陽而立才能觀察到。在夏日的傍晚，西方放晴而東方天空有云 雨時，最易看到虹和霓。若在與太陽相對的另一半天空中的水滴，被陽光照射，在雨滴中經兩次折射、一次內反射而以最小偏向角出射的光，恰好投射到背太陽而立的觀測者眼簾，看到的弧形光環便是虹。陽光七種色光的最小偏向角稍不同，平均約為138度。若陽光在雨滴中經兩次折射，兩次內反射而以最小偏向角出射的光，恰好投射到背陽而立的人眼中，看到的弧形環便是霓，陽光七種色光的最小偏向角亦稍異，平均約232度。 ^[2] 

色彩排序不同。虹的彩環排序為內紫外紅原因為：陽光中的紅光最小偏向角最小為137度42分，紫光的最大為139度24分，若陽光投射到較高位置的雨滴，並以最小偏向角出射的紅光，恰進觀測者眼簾，那麼只可能是陽光投射到較低位置的雨滴上並以最小方向角出射的紫光，才能同時進入觀測者的眼簾。紅色在外，紫色在內。圖還表明了虹的彩環視角平均約42度。同樣道理, 可知霓的彩環為內紅外紫的排序。以及霓的視張角平均約52度。 ^[2] 

位置不同。一般情況下虹的位置較低，霓的位置較高。 ^[3] 

蘇格蘭上空的雙重彩虹1307年時歐洲已有人提出彩虹是由水滴對陽光的折射及反射而造成。笛卡爾在1637年發現水滴的大小不會影響光線的折射。他以玻璃球注入水來進行實驗，得出水對光的折射指數，用數學證明彩虹的主虹是水點內的反射造成，而副虹則是兩次反射造成。他準確計算出彩虹的角度，但未能解釋彩虹的七彩顏色。 ^[1]