请问为什么天空中的彩虹都是半圆的？为什么不是其他形状呢？

在地平面上，我们看到的主虹与霓是半圆形的，那是因为它们下半部分被地面遮住了。若是站在高山顶上，就能看到主虹与霓的大部分。只有在晴朗的天气时，在飞机舱中向下看，才能看到主虹与霓的全貌，即完整圆环。 因为太阳是圆的，所以彩虹也是圆的。

事实上如果条件正确的话，可以看到整圈圆形的彩虹。 由 彩虹的原理 动画中，已经知道彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠 经过 折射→反射→折射 后射向我们的眼睛所形成。 不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩虹的光束与原来光束的偏折角约 180 - 42 = 138度。 也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为 42度。 以相同视角射向眼睛的所有光束，必然在一个圆锥面上 （也就是呈现圆形彩虹光束） 彩虹通常是出现在人的视角与阳光夹角42度的地方，因为阳光被悬浮的液滴反射和折射后，在与入射光夹角为42度附近的光强最大（与波长有关），而在其他地方很弱。这个推导是迪卡尔最先给出的，很复杂。人的视角与阳光成42度当然是一个圆弧了（注意是有方向的，黄昏出现的虹总是在东边42度，清晨是在西边42度，如果是正午，你就不用找了，因为虹是向上反射的，通常在地面上看不见），只是有一半在地平线下你就看不到了。如果是在飞机上往下看（正午的时候），你将有可能看到一个完整环形的彩虹，非常壮观。