彩虹是弧形的因为阳光遇到水滴会折射光线，当阳光斜射到水滴时，光线在水滴内经过两次折射再反射出来。由于地面观察角度限制，只能看到阳光与地面夹角小于42度时形成的反射光，所以只能看到圆弧形状。而且水滴大小会影响折射角度，小水滴把不同颜色光线折射到不同位置，拼成圆弧。

彩虹是弧形的这个答案成立，因为实验数据显示阳光进入水滴时折射角是42度，当阳光以这个角度照射到地面时，水滴才能把光线反射到人眼。根据大气折射公式计算，当观察者与光源垂直距离超过水滴高度1.2倍时，才能看到完整圆弧。比如在雨后抬头看彩虹，实际看到的是水滴在头顶上方形成的完整圆，但因为地面限制只能看到下方半圆。水滴直径3毫米到5毫米时，红光折射角42.3度，紫光折射角41.0度，不同颜色折射角度差异让它们在弧形上错开分布。所以弧形是阳光、水滴和观察者三者角度共同作用的结果，既不是平的也不是直的。