C’est-ce quoi, l’arc-en-ciel que l’on observe dans nos cieux régulièrement après une pluie?
Chacun de nous a vu à plusieurs reprises dans le ciel un arc-en-ciel – cet arc multicolore, scintillant de couleurs et d’une beauté étonnante. Parfois, il y en a même deux – l’un au-dessus de l’autre. Mais quel est ce phénomène ? Comment naît-il et par quoi est-il causé ?
L’arc-en-ciel est un phénomène optique et météorologique qui se manifeste sous la forme d’un arc multicolore dans le ciel. Il apparaît lorsque les rayons du soleil rencontrent des gouttelettes d’eau présentes dans l’atmosphère. Voici une description plus détaillée du processus qui conduit à la formation d’un arc-en-ciel :
Réfraction :
Lorsque la lumière solaire entre en contact avec les gouttelettes d’eau dans l’air, elle est d’abord réfractée ou déviée en entrant dans la gouttelette, car la lumière passe de l’air (moins dense) à l’eau (plus dense).
Réflexion :
Après cette réfraction initiale, la lumière est réfléchie sur la face interne de la gouttelette.
Réfraction (encore) :
En sortant de la gouttelette, la lumière est à nouveau réfractée lorsqu’elle passe de l’eau à l’air.
Ce processus de réfraction, réflexion, et réfraction sépare la lumière blanche du soleil en différentes couleurs en fonction de leur longueur d’onde. On connaît ce phénomène sous le nom de dispersion de la lumière. Les différentes couleurs de la lumière ont des indices de réfraction légèrement différents. Cela fait en effet que chaque couleur se courbe d’un angle différent par la gouttelette d’eau. Le résultat est un spectre de couleurs qui inclut toutes les couleurs visibles par l’œil humain. Notamment rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet.
Les arcs-en-ciel sont toujours vus dans la partie du ciel opposée au soleil, et ils apparaissent le plus souvent lorsque le soleil est bas dans le ciel, typiquement tôt le matin ou tard dans l’après-midi. Un fait intéressant est que chaque observateur d’un arc-en-ciel voit son propre ensemble spectral de gouttelettes, ce qui signifie que chaque arc-en-ciel est unique pour chaque spectateur.
En résumé, un arc-en-ciel est le résultat d’une série de réfractions, réflexions, et dispersions de la lumière dans des gouttelettes d’eau, produisant une magnifique palette de couleurs dans le ciel.
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