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Comprendre la science précédente

Comment se forme un arc en ciel

19/09/2011

Posté par Olivier dans Science

10 commentaires

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Ce matin, j'ai pu apercevoir un bel arc-en-ciel. J'en profite pour admirer ce phénomène lorsqu'une question me traversa l'esprit…
Mais comment se forme un arc-en-ciel?
Ayant trouvé une réponse, j'ai décidé de vous la faire partager et voici donc ce premier article sur la science.

Photo arc-en-ciel

Qu'est-ce qu'un arc-en-ciel?

Un arc-en-ciel est un arc multicolore que l'on peut observer grâce à deux phénomènes:
- un phénomène optique avec la réfraction et réflexion.
- un phénomène météorologique avec la pluie et le soleil.

Pour espérer voir apparaître un arc-en-ciel, il faut donc qu'il y ait plusieurs facteurs réunis. De la pluie, du soleil et un observateur. Ensuite, vous devez avoir la pluie devant vous, le soleil dans votre dos et ce dernier ne doit pas dépasser 42° de hauteur.

Une fois ces facteurs réunis, vous pourrez observer le phénomène optique de réfraction puis de réflexion de la lumière du soleil dans un "nuage" de gouttes d'eau.

La réfraction et réflexion

Ce qu'il faut savoir c'est qu'une lumière "blanche" est composée des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain. Les longueurs de ces ondes varient de 380nm pour le violet à 780nm pour le rouge.

Lorsqu'un rayon de lumière "blanche" du soleil pénètre dans une goutte d'eau de pluie, ce faisceau est réfracté (c'est-à-dire qu'il est dévié en changeant de milieu de propagation) et se décompose en plusieurs faisceaux de couleur différente. Ensuite, ces faisceaux sont réfléchis dans le fond de la goutte. Puis ils sont de nouveau réfractés pour sortir de cette dernière.

Réfraction de la lumière dans une goutte d'eau
Ce phénomène se répète dans toutes les gouttes de pluie et on obtient donc notre arc-en-ciel.

Le saviez-vous?

La couleur rouge est sur la partie extérieure de l'arc et la couleur bleue sur la partie intérieure.

Pourquoi le rouge à l'extérieur de l'arc-en-ciel
L'angle (soleil – goutte - observateur) pour la couleur rouge est de 42,4° et celui de la couleur bleue est de 40,5°. Les gouttes qui envoient la lumière (rouge) avec un angle de 42,4° sont plus hautes que celles qui renvoient la lumière (bleue) avec un angle de 40,5° d'où la couleur rouge sur la partie supérieure de l'arc-en-ciel.
Plus les gouttes sont grosses et plus l'arc-en-ciel est coloré.

On peut aussi voir lorsque les conditions s'y prêtent un deuxième arc-en-ciel plus pâle que le premier et aux couleurs inversées (bleu à l'extérieur et rouge à l'intérieur de l'arc) à cause d'une deuxième réflexion à l'intérieur de la goutte d'eau.

Arc-en-ciel double
En général, un arc-en-ciel ne dure pas plus de 30 minutes.

Il est possible de voir un cercle en entier (arc-en-ciel circulaire) lorsqu'on est à la montagne ou dans un avion.

Arc-en-ciel circulaire
Des légendes disent qu'au pied de l'arc-en-ciel se trouve un trésor. Seulement, c'est impossible à vérifier puisque l'arc-en-ciel se déplace avec nous. On ne pourra jamais se trouver au pied de l'arc-en-ciel.

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Commentaires (10)

waggaz le 19/12/2011 à 16h42
MERCI POUR CES INFO
lamagie15 le 11/01/2012 à 15h04
Merci
brare le 25/01/2012 à 13h26
attention : les couleurs n'ont pas le même indice de réfraction... En effet, la couleur rouge se réfracte moins que la couleur bleu(par exemple), ce qui implique que la rayon rouge se trouve plus proche de la normale que le rayon bleu après réfraction dans la goutte d'eau.
Lors de la réflexion (au fond de la goutte), les rayons se croisent de sorte que le rayon rouge sort de la goutte plus bas que le rayon bleu.
une petite recherche sur le web vous apportera de nombreux schémas qui illustreront bien mieux mes dires.

bien à vous
brare
Lily :) le 06/03/2012 à 17h51
C'est bien fait! x) Je pense que je vais faire ça , comme projet sur la sciences! :D
schtroumph le 27/04/2012 à 00h05
c'est très bien! c'est clair et en plus j'ai pu terminer ma recherche sur les arcs-en-ciel!
cecilia95 le 30/05/2012 à 22h10
c'est bien mais ya pas tous
Cc le 24/10/2012 à 12h02
Waw! Merci! Merci!
Anna Anna le 28/11/2012 à 13h46
C'est pas très clair mais j'ai compris quelque chose quand même
Did le 19/03/2013 à 20h02
J'adore ces information!! J'en avait besoin pour mon travail de science. Merci!
lili le 12/05/2013 à 10h52
super merci

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