Les arcs-en-ciel
Qu'est-ce qu'un arc-en-ciel?
Même s'ils ont toujours existés, les arcs-en-ciel ne sont
expliqués que depuis la fin des années 1660, suite à
une expérience de Newton qui a déduit que la lumière
blanche était en fait une combinaison de toutes les couleurs
du spectre visible. (Il avait fait passer un rayon de lumière à
travers un prisme en verre et ce rayon avait
été réfracté et décomposé
en un spectre de couleurs).
Donc, l'arc-en-ciel est dû à la réfraction et à
la réflexion des rayons solaires (vers l'observateur) par chacune
des gouttes d'eau. Chacune d'elle est donc un minuscule
prisme. L'arc-en-ciel se présente sous la forme d'une bande
continue, parce que les gouttes se ressemblent beaucoup.
La réfraction est un phénomène naturel séparant
la lumière du Soleil en ses différentes couleurs. Quand le
Soleil brille dans une atmosphère claire, sa lumière apparaît
blanche. La lumière blanche est composée de nombreuses
couleurs. Quand le Soleil brille à travers la pluie, elle se décompose
en de multiples couleurs: rouge,
orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet, car les gouttes d'eau
agissent comme un prisme. En passant à travers chaque gouttelette,
la lumière blanche est réfractée et
chacune des couleurs est déviée suivant un angle différent,
de sorte qu'on voit diverses couleurs s'étalant comme un ruban sous
la forme d'un arc majestueux. Cet arc
a un rayon d'environ 42 degrés. Le rouge se trouve toujours
sur le bord extérieur alors que le violet est à l'opposé,
le plus près du sol.
L'arc-en-ciel dépend du mouvement des gouttes de pluie, de la
position du Soleil et de celle de l'observateur au sol. Il n'y a donc pas
deux personnes observant le
même arc-en-ciel, puisqu'il est produit par différentes
gouttes d'eau. Chaque observateur voit un ensemble différent de
gouttes d'eau. Autrement dit, chaque couleur
que chacun voit provient de différentes gouttes. Évidemment,
on ne peut jamais atteindre un arc-en-ciel, puisqu'il se déplace
en même temps que nous et que notre
angle d'observation change sans cesse.
La grosseur des gouttes a de l'importance sur l'allure que prendra l'arc-en-ciel.
Plus les gouttes sont grosses, mieux est dispersée la lumière
et plus l'arc-en-ciel sera
coloré. Si elles sont petites - comme les gouttes de bruine
(0,05mm) - l'arc-en-ciel paraîtra pâle. Donc, les plus beaux
arcs-en-ciel sont ceux qui arrivent après un
orage ou une grosse averse.
Il arrive qu'on ne voit qu'une partie de l'arc, quand la pluie est
irrégulière ou que les nuages sont déchirés.
Les chutes de neige ne forment jamais d'arcs-en-ciel.
Autres types d'arc-en-ciel...
.
Tôt
le matin, alors que le Soleil réchauffe le sol et tente de faire
dissiper des formations brumeuses, un arc-en-ciel peut se former. C'est
le brouillard qui le provoque;
on appelle alors l'arc-en-ciel, boucle de brouillard. On rappelle qu'un
brouillard est un nuage au sol; quand les rayons solaires rencontrent les
gouttelettes d'eau
dans ce brouillard, un arc-en-ciel se produit. Il sera cependant très
pâle, voire incolore, car les minuscules gouttelettes d'eau du brouillard
dispersent mal la lumière.
Un soir de pleine Lune (ou presque), lorsqu'elle est relativement basse
sur l'horizon, il peut aussi y avoir des arcs-en-ciel à cause de
la lumière réfléchie par la Lune
qui se réfracte au contact de la pluie. Ils sont alors peu colorés
et plutôt blafards (couleurs pâles), avec parfois un bord rouge
pâle
Comment observer un arc-en-ciel?
Le ciel ne doit pas être complètement couvert ou dégagé;
ça prend au moins quelques nuages. Il faut avoir le Soleil derrière
soi et de la pluie ou de l'eau qui tombe
en avant de soi. Ce sont les gouttes d'eau présentes dans l'air
qui causent l'apparition de l'arc-en-ciel. Celui-ci apparaît donc
dans la direction opposé au Soleil. Plus
le Soleil est bas, plus l'arc-en-ciel est haut. A l'opposé,
plus il est haut, plus l'arc-en-ciel sera plat et il deviendra invisible
dès que le Soleil sera à plus de 42 degrés
au-dessus de l'horizon, à cause de l'angle avec lequel les gouttes
d'eau dévient la lumière. En fait, il faut absolument que
le Soleil se situe en-dessous de 42 degrés de
hauteur pour avoir un arc-en-ciel.
On peut soi-même créer un arc-en-ciel en envoyant un large
jet d'eau devant soi, alors qu'on est dos à un Soleil assez bas
dans le ciel.
Peut-on observer plus qu'un arc-en-ciel à la fois?
Si la lumière frappe les gouttes de pluie à un angle particulier
et qu'elle est réfléchie 2 fois, un second arc-en-ciel, plus
large, entourera le premier. Il faut pour cela
que l'arc-en-ciel principal soit très brillant; le second sera
plus faible, puisque la lumière est reflétée 2 fois
par chacune des gouttes. C'est aussi pourquoi les couleurs
du second arc-en-ciel sont inversées. Ce deuxième arc-en-ciel
a un rayon d'environ 51 degrés, alors que le premier est de 42 degrés.
Entre ces 2 arcs, on peut observer un pan du ciel moins lumineux: c'est
la bande sombre d'Alexandre, nommé en l'honneur d'Alexandre d'Aphrodisias
qui fut le
premier à en proposer une description aux alentours de 200 avant
J.-C.
Il arrive aussi qu'à l'intérieur de l'arc principal,
partie plus claire, on observe des bandes alternativement roses et vertes.
Celles-ci sont appelées arcs surnuméraires et
sont dues à des interférences lumineuses.
Il est rare, mais il peut arriver qu'on observe 6 arcs-en-ciel secondaires,
contigus au bord interne (violet) de l'arc principal.
Pourquoi les arcs-en-ciel sont-ils recourbés?
Parce qu'ils font partie d'un cercle. Le centre de l'arc est situé
sous l'horizon. Pour voir le cercle au complet, il faut être en avion
ou au sommet d'une haute montagne
et regarder la pluie qui tombe plus bas.
Où et quand se manifestent les arcs-en-ciel?
Puisque le Soleil doit être opposé à l'arc-en-ciel
et relativement bas à l'horizon, on les observera donc à
l'ouest, le matin et à l'est, l'après-midi. Leur apparition,
le
matin, signifie l'approche d'une ondée par l'ouest. Donc, aucune
amélioration du temps. Par contre, leur apparition l'après-midi
annonce l'arrivée de nuages de pluie à
l'est, lesquels s'éloignent généralement, comme
après un orage. On remarque aussi leur fréquence plus élevée
à de hautes ou moyennes latitudes que sous les
tropiques.
Légendes associées aux arcs-en-ciel:
Dans la Génèse, l'arc-en-ciel
représente une entente entre Dieu et Noé, après le
déluge, indiquant que "les eaux ne deviendront plus jamais des déluges
pour
détruire la vie".
Selon une tradition européenne, il
y aurait, au bout de l'arc-en-ciel, un chaudron d'or.
Selon la mythologie africaine, l'arc-en-ciel
représente un serpent géant qui apporte de la malchance dans
la maison qu'il touche.
D'autres se représentent l'arc-en-ciel
comme étant un pont vers le paradis.
Selon une tradition allemande médiévale,
il n'y aurait aucun arc-en-ciel durant les 40 années précédant
la fin du monde. De voir un arc-en-ciel, est donc
encourageant!...