宋神宗熙寧八年（西元一○七五），沈括奉詔出使遼國。在使遼途中，他注意觀測所遇見的種種自然奇觀。本則筆記記述的，就是他在北方見到的虹這一光波折射現象。

虹是空氣中水珠對日光折射的結果。雨過天晴，陽光照到空中的水珠上，由於太陽光包含了七種不同頻率的光波，這些光波折射的方向不同，從而形成了七色的光環，這就是虹。

沈括引用孫彥先的話解釋了虹的成因：「虹乃雨中日影也，日照雨則有之。」此見解無疑是正確的。

另外，他還觀測到虹在天空的位置及運動方向。沈括發現，虹與太陽的位置是相對的。當傍晚太陽偏西的時候，虹就出現在東方，人「自西望東則見」。同時，傍晚的太陽在天空運行的軌跡是向西北運行，因此虹相應地向東運動。

沈括的觀察極為細緻，而他的觀察結果也是符合科學原理的，因而代表了宋代天象觀測的最高水平。

【《夢溪筆談》原文】：

世傳虹能入溪澗飲水，信然。熙寧中，予使契丹，至其極北黑水境永安山下卓帳。是時新雨霽，見虹下帳前澗中，予與同職扣澗觀之，虹兩頭皆垂澗中。使人過澗，隔虹對立，相去數丈，中間如隔綃縠（音消胡，薄紗之意）。自西望東則見（蓋夕虹也）。立澗之東西望，則為日所爍，都無所睹。久之，稍稍正東，逾山而去。次日行一程，又復見之。孫彥先云：「虹乃雨中日影也，日照雨則有之。」

【譯文】

世人傳說虹能夠進溪澗飲水，確實如此。熙寧年間，我出使契丹，到達他們最北邊黑水境地永安山下設帳宿營。那時剛剛雨過天晴，看見一道虹下到營帳前邊的溪澗中，我和同僚走近澗邊觀看，虹的兩端都垂到溪澗裡面。派人過澗，隔著虹與我們相對站立，相距幾丈，中間像隔著一層薄紗。從西朝東望，就看見虹了（因為這是傍晚的虹）；站在澗的東邊向西望，就被太陽照耀，什麼都看不見了。過了很久，虹逐漸移向正東方，越過山嶺而消失。第二天，走了一段路，又重新看見了它。精通天文曆算的宋代進士孫彥先說：「虹乃是雨中的日光影像，日光照在雨珠上就有虹出現。」

【神話彩虹】

在台灣太魯閣族中，彩虹的盡頭是祖靈的所在地；中國神話中，女媧煉五色石補天，彩虹即五色石發出的彩光；希臘神話中，彩虹(Iris）是溝通天上與人間的使者。