L’un des plus beaux phénomènes visuels qui se produisent lorsqu’il arrête de pleuvoir est l’arc-en-ciel. Un arc-en-ciel est un phénomène optique qui se produit lorsque la lumière du soleil traverse des gouttelettes d'eau en suspension dans l'atmosphère. Cependant, à certaines occasions, un double arc-en-ciel.
Dans cet article, nous allons vous expliquer pourquoi un double arc-en-ciel se forme, quelles sont ses caractéristiques et ses aspects fondamentaux.
Formation arc-en-ciel
La formation d’un arc-en-ciel comporte plusieurs étapes :
- Réfraction: La lumière blanche du soleil, qui est en réalité composée d’un mélange de couleurs, pénètre dans une goutte d’eau. En entrant dans la goutte, la lumière se courbe ou se réfracte en raison de la différence de vitesse de la lumière dans l’air et dans l’eau.
- Réflexion interne : À l’intérieur de la goutte d’eau, la lumière est réfléchie par les parois internes de la goutte. Cette réflexion provoque la décomposition de la lumière en couleurs individuelles en raison de la dispersion, séparant les couleurs du spectre visible, comme un prisme.
- Réfraction encore: Après réflexion interne, la lumière quitte la goutte d'eau et est à nouveau réfractée lorsqu'elle passe de l'eau à l'air. La lumière émerge sous des angles spécifiques, en fonction de sa longueur d'onde. Cela provoque une séparation encore plus importante des différentes couleurs.
- Formation d'arc-en-ciel : Des rayons de lumière séparés en couleurs s'étalent selon un motif circulaire, créant ce que nous appelons un arc-en-ciel. L'arc-en-ciel apparaît comme un demi-cercle dans le ciel en raison de la forme des gouttelettes d'eau qui agissent comme des prismes naturels.
Il convient de mentionner que la lumière est en réalité réfléchie et réfractée par de multiples gouttelettes d’eau dans l’atmosphère, chacune contribuant à la formation de l’arc-en-ciel que nous voyons. L'arc-en-ciel est un spectacle de couleurs dû à la décomposition de la lumière blanche en ses composants individuels : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet.
Les arcs-en-ciel sont sans aucun doute le phénomène naturel le plus reconnaissable, Ils se forment lorsque la lumière du soleil traverse les gouttelettes d'eau pendant la pluie.. La lumière diffusée est divisée en un spectre de couleurs, semblable à un prisme. Pour observer un arc-en-ciel, des conditions spécifiques doivent être remplies : la présence à la fois de pluie et de soleil, et l'observateur doit se tenir entre les deux avec le soleil derrière et la pluie devant. De plus, la lumière doit se refléter selon un angle de 42º sur les gouttelettes, de sorte qu'elles sont rarement vues à midi et apparaissent généralement les matins et après-midi pluvieux.
Double arc-en-ciel
Lorsque le faisceau de lumière blanche pénètre dans une gouttelette, ses différentes couleurs sont dispersées sous différents angles. Grâce à ce phénomène, la lumière blanche est réfractée et nous pouvons discerner les différentes couleurs qui la composent. Le ton rouge est celui qui se courbe le moins, tandis que les autres couleurs se courbent de plus en plus jusqu'à atteindre le violet. Ainsi, le faisceau de lumière blanche se transforme en un ensemble de rayons dont chacun présente une couleur différente qui diverge au fur et à mesure de son déplacement dans la goutte. Ces rayons rencontrent ensuite la surface interne de la goutte et sont partiellement réfléchis, comme si la surface de la goutte était un miroir. Les rayons rencontrent à nouveau la surface de la goutte avant de sortir, et chacun a désormais un angle et une couleur différents. Ce processus, répété en d'innombrables gouttes, c'est ce qui produit les différents arcs de couleur qui se combinent pour former un arc-en-ciel.
Lorsque la lumière se réfracte et se reflète sur les gouttelettes d’eau, un beau phénomène connu sous le nom de double arc-en-ciel se produit. Cet événement est caractérisé par deux arcs de couleurs différentes, l'arc intérieur étant plus vif que l'extérieur. Les couleurs du double arc-en-ciel sont, dans l’ordre, le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet. Le double arc-en-ciel est un phénomène rare, mais quand on a la chance d’en être témoin, c’est vraiment un spectacle impressionnant de la nature.
Parfois, ce n'est pas un mais deux arcs-en-ciel qui peuvent apparaître, avec des couleurs disposées différemment et superposées. Le deuxième arc-en-ciel est créé lorsque la lumière du soleil pénètre au fond d’une goutte de pluie puis rebondit deux fois à l’intérieur avant d’atteindre nos yeux. Du fait des deux rebonds, les ondes lumineuses se croisent et quittent la goutte dans l'ordre inverse de celui de l'arc-en-ciel primaire. Cet arc-en-ciel secondaire est moins vibrant car une partie de l’énergie est dissipée à chaque rebond.
Lorsque les rayons lumineux rebondissent deux fois sur les gouttes de pluie, ils couvrent une plus grande distance, ce qui entraîne un angle de sortie plus grand. C’est pourquoi le deuxième arc-en-ciel est perçu comme étant plus haut que le premier. De plus, les couleurs du deuxième arc-en-ciel apparaîtront dans l’ordre inverse : rouge en bas et violet en haut.
Bandes d'Alexandre
Nous faisons spécifiquement référence à la partie du ciel visible entre les arcs-en-ciel, plutôt qu'à un ensemble musical. Cette zone, connue sous le nom d'Alexander Bands, Il est nettement plus sombre que le reste du ciel et se situe entre les arcs-en-ciel primaire et secondaire.
L’arc-en-ciel primaire ou le ciel qu’il contient est composé de rayons de lumière qui subissent une seule réflexion des gouttes de pluie. Pendant ce temps, l’arc secondaire ou ciel extérieur est formé de rayons réfléchis deux fois et déviés. Les régions du ciel où les gouttes de pluie sont présentes le long des lignes de vue entre les deux arcs ne peuvent pas refléter toute la lumière à l'œil de l'observateur. En conséquence, ces zones apparaissent plus sombres. En 200 après JC, Alexandre d’Aphrodisias fut le premier à décrire le phénomène qui porte aujourd’hui son nom.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur le double arc-en-ciel et sa formation.