Pour que ce phénomène lumineux, le plus connu dans le ciel, se produise, il faut non seulement de la pluie, mais aussi du soleil. La lumière du soleil se réfracte et se reflète sur les gouttes de pluie. Parfois, on peut même admirer un deuxième arc-en-ciel, plus pâle.
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Comment se forme un arc-en-ciel ?
Ce phénomène coloré est dû à la réfraction et à la réflexion de la lumière du soleil sur des gouttes de pluie dont la taille varie entre 0,25 et environ 3 mm. La lumière est réfractée en ses différentes couleurs et réfléchie selon un angle d'environ 42 degrés. Comme il faut à la fois de la pluie et du soleil, les arcs-en-ciel apparaissent généralement lors d'averses et d'orages ponctuels.
Quand peut-on admirer les plus beaux arcs-en-ciel ?
Plus le soleil est bas dans le ciel, plus l'arc-en-ciel semble grand et impressionnant. C'est tôt le matin, en fin d'après-midi ou en soirée que les chances sont les meilleures. Lorsque les gouttes de pluie sont grosses, la lumière du soleil se réfracte davantage et l'arc-en-ciel apparaît particulièrement lumineux et net. Avec de petites gouttes, les couleurs sont plus pâles. Et si l'arc-en-ciel se trouve devant un nuage d’orage sombre, le contraste est optimal pour les couleurs.
Un arc-en-ciel n'est pas possible à tout moment de la journée
Même s'il y a des gouttes de pluie et du soleil, un arc-en-ciel n'est pas toujours visible. Cela s'explique par la réfraction à un angle d'environ 42 degrés : si le soleil est à plus de 42 degrés au-dessus de l'horizon, l'arc-en-ciel est projeté vers le sol et n'est pas visible. Pendant la saison estivale, il n'y a donc pas d'arc-en-ciel possible pendant la journée. Le jour le plus long de l'année, lorsque le soleil culmine à 66 degrés au-dessus de l'horizon, les arcs-en-ciel n'apparaissent qu'en soirée, après 17 heures. On les voit d'abord bas au-dessus de la surface de la Terre, puis ils s'élèvent de plus en plus haut dans le ciel à mesure que le soleil descend.
Double arc-en-ciel
Parfois, on peut observer, en plus de l'arc-en-ciel principal (de premier ordre), un arc-en-ciel secondaire (de deuxième ordre). Dans le cas d'un arc-en-ciel secondaire, la lumière du soleil subit une double réfraction sur la paroi interne de la goutte et est réfléchie vers l'observateur. Les couleurs de l'arc-en-ciel secondaire apparaissent donc dans un ordre inverse par rapport à celles de l'arc-en-ciel principal.
La bande sombre d’Alexandre
Lorsqu'un double arc-en-ciel apparaît, on distingue clairement « la bande sombre d'Alexandre » entre les deux arcs. Dans cette partie du ciel, la lumière du soleil n'est que partiellement réfléchie vers nos yeux, ce qui nous donne l'impression qu'elle est plus sombre.
