Les arcs-en-ciel sont visibles seulement sous certains angles car ils résultent de la réfraction et de la réflexion de la lumière du soleil à travers les gouttes d'eau en suspension dans l'air. Pour observer un arc-en-ciel, il faut que la lumière du soleil frappe les gouttes d'eau à un angle précis compris entre 40 et 42 degrés par rapport à votre ligne de vue.
Quand la lumière solaire rencontre une goutte d'eau, elle pénètre à l'intérieur et se réfracte, c'est-à-dire qu'elle change légèrement de direction en entrant. À l'intérieur de la goutte, cette lumière poursuit son chemin et rebondit sur la paroi interne comme sur un miroir : c'est ce qu'on appelle la réflexion interne. Après ce rebond, elle ressort de la goutte et se réfracte à nouveau en retrouvant l'air, ce qui entraîne une deuxième déviation. Au passage, la lumière blanche est séparée en couleurs différentes car chaque couleur est déviée selon un angle légèrement distinct. C'est parce que ces couleurs quittent les gouttes selon des chemins distincts qu'un observateur perçoit un arc multicolore.
Pour voir un arc-en-ciel, il faut que la lumière du soleil entre dans les gouttes d'eau, change de trajectoire, ressorte puis vienne jusqu'à ton œil selon un angle précis d'environ 42 degrés. Si tu es placé pile au bon endroit, la lumière ainsi réfractée et réfléchie forme un cercle coloré autour d'un point exactement opposé au soleil (qu'on appelle l'antisolaire). En gros, chaque couleur sort de la goutte d'eau avec un angle légèrement différent : le rouge ressort à environ 42 degrés, alors que le violet ressort autour de 40 degrés. Cet écart explique pourquoi l'arc-en-ciel arbore toujours les mêmes couleurs et pourquoi elles apparaissent toujours dans le même ordre : rouge à l'extérieur, violet à l'intérieur. À des angles différents, la lumière dispersée par les gouttelettes ne sera tout simplement pas visible pour toi, et c'est exactement pour ça que l'arc-en-ciel paraît apparaître uniquement sous certains angles précis.
Pour voir un arc-en-ciel, tu dois absolument te placer avec le Soleil dans ton dos. C'est vraiment une question d'angle: la lumière pénètre dans les gouttelettes de pluie, se réfléchit et ressort vers toi selon un angle précis. Si tu changes ta position d'observation, c'est carrément d'autres gouttes d'eau qui captent et renvoient la lumière à ton œil, formant une autre image d'arc-en-ciel. Chacun voit donc un arc-en-ciel unique, adapté spécialement à sa propre position face à la pluie et au Soleil. C'est aussi pour ça que l'arc-en-ciel semble s'éloigner quand on essaie de se rapprocher: impossible à attraper, celui-là !
L'intensité et la clarté d'un arc-en-ciel dépendent beaucoup des conditions atmosphériques du moment. Quand il y a beaucoup de brume ou de poussières, la visibilité chute vite car la lumière a du mal à passer clairement à travers ces particules. Un ciel trop couvert cache souvent l'arc-en-ciel puisque les rayons du soleil ne peuvent pas atteindre directement les gouttes d'eau nécessaires à sa formation. À l'inverse, suite à une bonne averse rapide sous un soleil qui refait son apparition immédiatement après, l'air est souvent limpide et les arcs-en-ciel deviennent particulièrement visibles et nets. De plus, une atmosphère plus propre après une pluie permet à la lumière de circuler facilement, intensifiant les couleurs qu'on voit.
Un double arc-en-ciel est causé par une double réflexion interne de la lumière dans les gouttelettes d'eau. Le second arc apparaît moins lumineux et ses couleurs y sont inversées par rapport au premier.
Contrairement aux arcs-en-ciel terrestres, vus du sol, les arcs-en-ciel observés depuis un avion peuvent former des cercles complets, mettant en évidence leur nature circulaire réelle.
Il est impossible d'approcher un arc-en-ciel : peu importe combien vous marchez ou conduisez vers lui, il recule au même rythme, car son angle d'apparition dépend toujours de votre position par rapport à la lumière solaire.
La présence de brume ou de brouillard permet parfois l'apparition d'un 'arc blanc' ou 'arc de brouillard', qui suit le même principe optique que l'arc-en-ciel typique, mais sans les couleurs vives !
La taille apparente d'un arc-en-ciel dépend de la hauteur à laquelle se trouve le soleil dans le ciel. Plus le soleil est bas à l’horizon, plus l'arc-en-ciel apparaît grand. À l'opposé, un soleil très haut donne un arc-en-ciel très bas voire invisible au sol.
La lumière se concentre fortement à l'angle exact nécessaire à la formation d'un arc-en-ciel, créant une bande lumineuse. À l'intérieur de cette bande (vers le centre de l'arc-en-ciel), une quantité plus importante de lumière est réfléchie, tandis qu'à l'extérieur, la luminosité est plus diffuse. C'est pourquoi l'intérieur paraît plus lumineux.
Oui, on parle alors d'arc lunaire ou arc-en-ciel lunaire. Ce phénomène rare est causé par la réfraction de la lumière de la lune (et non du soleil) dans les gouttes d'eau. En raison de la faible intensité lumineuse, il apparaît souvent blanchâtre à l'œil humain.
L'arc-en-ciel n'est pas un objet physique, mais plutôt un effet optique lié à la position relative de l'observateur, des gouttes de pluie et du soleil. Ainsi, quand on avance, on rencontre de nouvelles gouttes d'eau qui réfractent la lumière de manière toujours différente, donnant l'illusion que l'arc-en-ciel s’éloigne constamment.
Un double arc-en-ciel se forme lorsque la lumière subit deux réflexions à l'intérieur des gouttes d'eau. Le second arc est plus pâle et ses couleurs sont inversées car la lumière sort de la goutte selon un angle différent après deux rebonds, causant ainsi l'inversion des couleurs et une intensité lumineuse plus faible.
Personne n'a encore répondu à ce quizz, soyez le premier !' :-)
Question 1/5
Quelle est la principale raison de la formation des arcs-en-ciel ?
