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Arc-en-ciel

24 mai 2022, 8 Commentaire(s)
Thèmes: Météo

Parfois présent à l'arrière du passage d'averses ou d'orages, l'arc-en-ciel est toujours un phénomène spectaculaire à observer. Quelques explications sur sa formation et sur celle d'une variante moins fréquemment observée, le double arc-en-ciel.

L'arc-en-ciel primaire, la variante la plus commune

L'arc-en-ciel sous forme d'un seul demi-cercle et composé des couleurs composant le spectre continu de la lumière du soleil est la variante de l'arc-en-ciel la plus communément observée. Elle résulte de la réfraction et de la réflexion des rayons du soleil à l'intérieur des gouttes de pluies tombant sous une averse ou un orage à une certaine distance de l'observateur. Pour que le phénomène soit visible, le soleil doit se trouver derrière (dans le dos de) l'observateur et l'averse devant lui afin que la réflexion des rayons à travers les gouttes renvoie l'image du prisme en direction de celle ou celui qui l'observe. L'arc est composé de sept couleurs :  rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet avec le rouge à l'extérieur et le violet à l'intérieur. Cette arrangement/transition de couleurs spécifiques correspondent à des couleurs monochromatiques et l'angle de réfraction de la lumière bleue étant inférieur à celui de la lumière rouge, après réflexion dans la goutte et par rapport à l'observateur, le rouge apparaît plus haut dans le ciel que le bleu.

Affichage aggrandi: Schéma montrant la réfraction d'un rayon de soleil à l'intérieur d'une goutte de pluie avec une réflexion sur l'arrière de la goutte. Le prisme de couleurs ainsi crée peut-être vu pour autant que l'observateur ait le soleil couchant ou levant dans le dos par rapport à la direction où se situe l'averse de pluie. L'angle entre le rayon entrant et sortant est d'environ 41 degrés.
Schéma montrant la réfraction d'un rayon de soleil à l'intérieur d'une goutte de pluie avec une réflexion sur l'arrière de la goutte. Le prisme de couleurs ainsi crée peut-être vu pour autant que l'observateur ait le soleil couchant ou levant dans le dos par rapport à la direction où se situe l'averse de pluie. L'angle entre le rayon entrant et sortant est d'environ 41 degrés.
Source : http://pfz.free.fr/arc_en_ciel.htm, Elisabeth Veilleux

L'arc-en-ciel secondaire, une variante plus rare et moins visible

Une autre variante de ce phénomène optique que l'on rencontre moins souvent est celle du double arc-en-ciel. Par rapport à l'arc-en-ciel primaire, ce qui différencie l'arc-en-ciel secondaire est une double réflexion des rayons du soleil à l'intérieur des gouttes de pluies. Cette double réflexion à comme conséquence une inversion des couleurs composant l'arc secondaire et une apparence moins lumineuse de ce dernier par rapport à l'arc primaire.

Affichage aggrandi: Schéma illustrant (en rouge) la double réflexion d'un rayon de soleil à l'intérieur d'une goutte de pluie responsable de la création de l'arc secondaire du double arc-en-ciel.
Schéma illustrant (en rouge) la double réflexion d'un rayon de soleil à l'intérieur d'une goutte de pluie responsable de la création de l'arc secondaire du double arc-en-ciel.
Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Arc-en-ciel
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Commentaires (8)

  1. véronique, 25.05.2022, 09:12

    Merci pour ces magnifiques images et les explications très claires qui les accompagnent. Le double arc-en-ciel circulaire est particulièrement impressionnant, magique !

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  2. mathildon, 24.05.2022, 21:52

    Bonjour, merci pour cet article très intéressant. Est ce que c'est possible qu'un arc-en ciel se forme la nuit, avec la lumière diffusée par la lune?

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    1. MétéoSuisse, 25.05.2022, 11:50

      Bonjour, excellente question. Oui c'est possible, on appelle cela un arc-en-ciel lunaire (plus d'infos au lien ci-dessous). Cependant, la lumière diffusée par la lune est tellement faible, que l'œil ne distingue pas les couleurs. Par contre, si on utilise un appareil photo avec un temps d'exposition suffisamment long, on peut voir les couleur d'un arc-en-ciel lunaire. https://fr.wikipedia.org/wiki/Arc-en-ciel_lunaire

  3. Fabien, 24.05.2022, 21:04

    Merci pour ces explications. Pourquoi la forme d'un arc en ciel est circulaire ? Est ce lié à la forme de la goutte d'eau ?

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    1. MétéoSuisse, 25.05.2022, 11:46

      Bonjour, la forme de la goutte d'eau est responsable de l'angle d'environ 40° formé entre le rayon incident du soleil et celui réfléchi par la goutte dans la direction de l'observateur. La raison pour laquelle il apparaît en cercle est différente. Il faut imaginer que toutes les gouttes réfléchissent les rayons à 40° dans toutes les directions, mais les rayons que vous observez correspondent à un cône dont la projection est le cercle ou demi-cercle formé par l'arc-en-ciel. L'angle entre le centre du cône et l'extrémité est de 40°. Plus de détails sous: https://fondation-lamap.org/node/7438#:~:text=Un%20observateur%20verra%20la%20lumi%C3%A8re,donc%20un%20arc%20de%20cercle.

  4. valazza, 24.05.2022, 20:53

    Très instructif! On en apprend chaque fois un peu plus! Bravo!

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  5. Vincent, 24.05.2022, 19:54

    Il ne m'est jamais arrivé d'observer un arc-en-ciel en himalaya. On m'a dit que cela n'arrive jamais. Pourquoi ?
    Merci pour ce blog !

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    1. MétéoSuisse, 25.05.2022, 11:36

      Bonjour, Nous ne sommes pas au courant de cela. A priori, il n'y a pas de raison qu'il n'y ait pas d'arc-en-ciel en Himalaya, même si le phénomène pourrait être plus rare. Des photos sur le web témoignent que c'est possible.