A、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的．不合题意．

B、海市蜃楼是由于光线在不均匀的大气中传播，传播方向发生弯折，产生的折射现象造成的；不合题意．

C、平静的水面相当于平面镜，水中倒影属于光的反射现象；不符合题意．

D、影子是光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区．符合题意．

故选D．