무지개는 태양이 비를 비추면서 빛의 스펙트럼이 공기 중에서 굴절, 반사, 교차하는 과정으로 형성됩니다. 이 과정에서 각 색깔의 빛이 서로 다른 각도로 굴절되어 분산되어 나타나게 됩니다. 빨강색, 주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 남색, 보라색의 스펙트럼이 형성되고, 이것이 무지개를 이룹니다. 이 과정은 프리스트리 (Fraser)와 수학자 스넬 (Snell)이 발견한 스넬의 법칙에 의해 설명됩니다. 또한, 무지개가 완전한 호에 가까운 원형으로 나타나는 이유는 빛의 굴절각이 각 색깔마다 다르기 때문입니다. 이러한 원리는 자연현상으로서 잘 알려져 있으며, 대부분의 물리학 교재와 인터넷 검색에서 찾아볼 수 있습니다.