Découvrir pourquoi les arcs-en-ciel sont courbés

L’arc-en-ciel est un phénomène naturel qui a fasciné l’humanité depuis des siècles. Sa beauté et ses couleurs vives émerveillent les observateurs du ciel. Toutefois, savons-nous vraiment pourquoi les arcs-en-ciel sont courbés ? Dans cet article, nous allons explorer les mystères de ce phénomène optique et découvrir ce qui se cache derrière ses formes si caractéristiques.

L’arc-en-ciel se forme lorsque la lumière blanche du soleil est réfléchie, réfractée et dispersée par de minuscules gouttes d’eau présentes dans l’atmosphère. Ces gouttes d’eau agissent comme de petits prismes qui séparent la lumière en une palette de couleurs bien connue : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet, plus communément appelée ROYGBIV.

Pour comprendre pourquoi les arcs-en-ciel sont courbés, nous devons d’abord comprendre que la lumière se réfléchit à l’intérieur des gouttes d’eau et qu’elle est réfractée lorsqu’elle entre et sort de celles-ci. Lorsque la lumière pénètre dans une goutte d’eau, elle subit un phénomène appelé réfraction, où elle change de direction en fonction de son angle d’incidence et de la densité de l’eau.

Lorsque la lumière se réfléchit à l’intérieur de la goutte, elle est ensuite réfractée à sa sortie. Chaque couleur se réfracte à un angle légèrement différent, ce qui crée l’éventail de couleurs de l’arc-en-ciel. Mais pourquoi la lumière se divise-t-elle en un arc circulaire ?

La courbure de l’arc-en-ciel est due à la sphéricité des gouttes d’eau. Lorsque la lumière pénètre dans une goutte d’eau, elle est réfractée de manière différente selon son angle d’incidence. Cette réfraction crée un angle de 42 degrés entre le rayon incident et le rayon réfracté. Étant donné que le soleil est généralement positionné relativement haut dans le ciel, les gouttes d’eau qui se trouvent plus bas reflètent les différentes couleurs de manière plus intense.

La courbure est également due à la symétrie des différentes couleurs qui composent l’arc-en-ciel. Chaque goutte d’eau de la bande d’arc-en-ciel réfracte la lumière à un angle précis, qui créera, une fois combiné avec les autres gouttes, l’arc circulaire caractéristique que nous observons habituellement.

En observant attentivement un arc-en-ciel, vous pourrez remarquer qu’il y a un deuxième arc plus pâle et plus large situé au-dessus de l’arc principal. Cela s’appelle le « deuxième arc-en-ciel » et il est causé par un double processus de réflexion et de réfraction à l’intérieur de la goutte d’eau. Dans ce cas, la lumière est réfléchie deux fois à l’intérieur de la goutte avant de sortir et d’être réfractée. Cela crée une deuxième réfraction et augmente l’écart d’angle entre les rayons réfractés.

En conclusion, les arcs-en-ciel sont courbés en raison de la réfraction de la lumière à l’intérieur des gouttes d’eau et de leur symétrie sphérique. Les différentes couleurs se réfractent à des angles légèrement différents et se combinent pour former un arc circulaire. En appréciant la beauté des arcs-en-ciel, nous sommes également témoins d’une manifestation des lois de la physique et de la nature.