© Michel Buffet - Météo-France.
L'arc-en-ciel
18/09/2024L'arc-en-ciel forme une courbe colorée dans le ciel que l’on peut souvent voir après la pluie, quand le soleil brille. Les couleurs de l’arc-en-ciel passent, dans l’ordre, par toutes les nuances du rouge, de l'orange, du jaune, du vert, du bleu, de l'indigo et du violet.
Comment voir un arc-en-ciel ?
Pour voir un arc-en-ciel, il faut trois choses : le soleil, la pluie et vous ! Vous devez regarder la pluie avec le soleil derrière vous. La lumière du soleil rebondit à l’intérieur des gouttes de pluie et revient vers vous en formant un arc-en-ciel. L'arc-en-ciel est composé de toutes les couleurs du spectre de la lumière visible… En effet, la lumière du soleil est blanche mais contient toutes les couleurs de la lumière visible, du rouge au violet.
Chaque arc-en-ciel est unique
Chaque goutte d'eau agit comme un miroir, mais un miroir qui renvoie chaque couleur selon un angle différent et donc à un endroit différent. Pour pouvoir voir l'arc-en-ciel, il faut que la lumière émergeant de la goutte arrive dans votre œil. Vous ne pouvez donc pas voir tous les rayons de lumière émergeant d'une même goutte. En revanche, vous verrez la lumière violette émergeant de certaines gouttes, la lumière rouge émergeant d'autres gouttes, etc. Si vous bougez, vous verrez un arc-en-ciel différent puisqu'il implique d'autres gouttes d'eau ! Pareil pour la personne qui se trouve éventellement à côté de vous.
Pourquoi l’arc-en-ciel a-t-il cette forme ?
Le rideau de pluie agit comme un miroir qui renvoie une image déformée du soleil, un cercle multicolore dont nous ne voyons qu'une partie. Les gouttes d'eau forment un arc. La taille de l’arc que nous voyons dépend de la position du soleil. Plus il est bas, plus l’arc est grand. L'arc est rouge à l’extérieur et violet à l’intérieur. Vous pourrez observer un arc-en-ciel plus grand en haute altitude plutôt qu'au niveau de la mer parce que vous verrez une plus grande partie du ciel.
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L’œil de l’expert : mécanisme de formation de l’arc-en-ciel
Qu'est-ce qu'un arc-en-ciel ? L’arc-en-ciel est un phénomène optique et météorologique résultant de la réfraction, réflexion et dispersion de la lumière dans les gouttes d’eau, faisant apparaître un spectre de lumière dans le ciel. La formation de l’arc-en-ciel nécessite la présence de lumière solaire et de gouttelettes d’eau dans l’atmosphère. L’observateur doit se situer entre le soleil et la pluie, le soleil dans le dos. La lumière solaire, en traversant les gouttes d’eau, subit une réfraction puis une réflexion interne avant de ressortir de la goutte, subissant une nouvelle réfraction. Ce processus sépare la lumière blanche en ses composantes spectrales, créant l’arc-en-ciel.
Arc-en-ciel principal et secondaire
L’arc-en-ciel principal est formé à un angle de 42° pour le rouge et 40° pour le violet. Un arc-en-ciel secondaire, résultant de deux réflexions internes dans les gouttes d’eau, est visible à un angle de 50-52° avec les couleurs inversées et une intensité atténuée.
La bande d’Alexandre
Entre les deux arcs, la bande d’Alexandre est une zone sombre résultant de la superposition des angles de dispersion des gouttes d’eau qui ne renvoient pas de lumière vers l’observateur.
Photo de François Gourand
