Comment se forment les arcs-en-ciel?

De WikiPistes
Un arc-en-ciel est un phénomène lumineux qui s’inscrit dans la catégorie des illusions d’optiques. Il s’agit d’un arc apparaissant dans le ciel divisé en sept couleurs soit le rouge, le orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet. Il se produit lors de conditions météorologiques précises. En effet, pour pouvoir admirer un arc-en-ciel, il faut un mélange de pluie et de soleil. Celui-ci se définit par le contact d’un rayon provenant du soleil avec des gouttes d’eau. Mais avant même la collision de ces deux derniers, il faut prendre le temps de définir certains éléments des composantes de ce phénomène. Ainsi, tout sera plus facile à comprendre.
7 couleurs




Le « faussement » blanc...

Premièrement, la formation d’un arc-en-ciel nécessite un rayon lumineux provenant du soleil. Pour l’œil humain, le rayon apparaît comme blanc, mais en réalité, il est composé des sept couleurs mentionnées plus haut. Pourquoi alors l’être humain perçoit-il une couleur blanche si le rayon est multicolore? La réponse à cette question est simple : la vitesse à laquelle la lumière voyage, c’est-à-dire, extrêmement rapidement! Plus rapide qu’une voiture de course ou encore même qu’un avion à réaction. Ce qui engendre un mélange de toutes les couleurs du rayon du soleil. Ce principe est observable grâce à la roue de Newton. En résumé, le rayon apparaît blanc et cela est dû à la vitesse à laquelle il se déplace.



À la rencontre des gouttelettes

Pour qu’un arc-en-ciel se forme, le rayon lumineux doit traverser plusieurs gouttes d’eau. Il y a un phénomène très simple qui s’appelle la réfraction, qui permet de mieux comprendre la formation d’un arc-en-ciel. La réfraction est en fait le moment où le rayon lumineux traverse la goutte d’eau. Ensuite, il se sépare en différentes couleurs, celles dont il était composé à la base. Les couleurs sont alors réfléchies sur le côté de la goutte. Finalement, elles rebondissent et sortent du côté opposé. C’est à ce moment qu’un arc-en-ciel se dessine dans le ciel.


Un arc...

L’arc-en-ciel prend la forme d’un arc et c’est pourquoi le spectateur croit que celui-ci atteint le sol à un endroit quelconque. Les couleurs qui le composent sont dotées de longueurs d’ondes différentes et de plus, elles ne voyagent pas à la même vitesse. En effet, le rouge, qui est la première dans les sept couleurs de l’arc-en-ciel, a la longueur d’onde la plus longue. Plus est elle longue, moins elle voyage vite. C’est pour cela que le rouge est la couleur la plus voyante. C’est le même principe pour le violet, qui est la dernière couleur des couleurs de l’arc-en-ciel. Le violet a une longueur d’onde plus courte et elle voyage plus rapidement, donc on la voit peu.
Forme en arc




La vérité...

Donc, malheureusement, la légende qui raconte qu’il est possible de trouver un chaudron remplit de pièces d’or au bout d’un arc-en-ciel est irréelle. Les arcs-en-ciel sont des illusions et de plus, ils peuvent apparaître n’importe où… Mais cela n’enlève rien à la beauté de ce phénomène!







Sources

CHESHIRE, Gerard. Lumière et couleurs, Montréal, Hurtubise, 2007, 48 pages.

L’arc-en-ciel [en ligne] http://www.brainpop.fr/sciences/energie/arcenciel/

Le jeu Mango Plumo.



Équipe de Ballon, Viswe1, Megin26 et Ennaxor.

Pour le 2e cycle





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