頤和園金光穿洞現象的原理主要是基于太陽光的角度、散射以及橋體本身的建造特點。具體來說，有以下幾個關鍵因素：

太陽高度角和方位角：在冬至前后，太陽的高度角達到一年中的最小值，尤其是在傍晚時分，太陽幾乎與湖面平行。同時，太陽方位角的變化使得太陽位于橋的西南側，這為金光穿洞提供了適宜的光線角度。

太陽光的散射：當太陽光穿過大氣層時，會受到氣體分子和懸浮微粒的散射作用。在傍晚時分，波長較短的藍光和紫光更容易被散射，而波長較長的紅光和橙光則更容易穿透大氣層，照射到橋體上，形成金黃色的光芒。

橋體的建造藝術：十七孔橋的優雅拋物線形橋面、對稱分布的拱圈以及和諧一體的橋墩與拱圈設計，都為金光穿洞提供了極佳的光線載體。當金色的光芒穿過橋洞時，會在橋洞內壁上形成美麗的光影效果。

綜上所述，頤和園金光穿洞現象是古代工匠巧妙利用天文地理知識和營園造橋藝術的結晶。在冬至前后的傍晚時分，由于太陽高度角、方位角以及太陽光散射等自然因素與橋體建造藝術的完美結合，才呈現出了這一壯麗的自然景觀。