La majorité des arcs-en-ciel que nous voyons ressemblent à des arches, car ils sont en partie bloqués par le sol et l'horizon. En réalité, tous les arcs-en-ciel sont des cercles complets, comme celui-ci photographié au-dessus de Gorssel, Pays-Bas. Martijn Harleman/SpaceGallery Voir un arc-en-ciel peut sembler être une récompense. Après un violent orage, c'est agréable d'apercevoir une arche colorée traversant le ciel apaisant. Mais vous pourriez (ou non) être surpris de savoir que les arcs-en-ciel ne sont pas vraiment des arches, ce ne sont pas non plus des « arcs ». Ce sont en fait des cercles pleins.
Alors pourquoi ne voyons-nous qu'une arche ? Souvent, les arcs-en-ciel que nous voyons sont en partie bloqués par le sol et l'horizon. Pour en observer un dans toute sa gloire circulaire, il faudrait trouver un bon point de vue élevé. Nous allons expliquer comment le phénomène se produit.
Les médiums comptent :dans l'air, croisières légères au 186, 000 milles par seconde (300, 000 kilomètres par seconde). Mais comme l'eau liquide est plus dense, la lumière ne peut pas le traverser aussi rapidement. Donc, une fois qu'un faisceau de lumière qui a traversé l'air frappe un plan d'eau, ça ralenti un peu.
Dans le cas des arcs-en-ciel, la lumière du soleil qui pénètre dans les gouttelettes d'eau individuelles se plie - ou se réfracte - plusieurs fois. D'abord, il se plie en passant dans un cordon d'H2O. Après ça, la lumière rebondit sur la paroi intérieure de l'autre côté de la gouttelette et rentre dans l'air. La lumière se réfracte à nouveau en sortant.
Par réfraction, les gouttelettes séparent la lumière du soleil en ses couleurs composantes. Bien qu'il semble blanc, les rayons du soleil sont en fait un mélange de toutes les couleurs du spectre de la lumière visible.
Chacun d'eux a une longueur d'onde différente; le plus long appartient à la lumière rouge tandis que le plus court est réservé à la lumière violette. En raison de ces particularités, quand un rayon de soleil blanc pénètre dans une goutte d'eau, ses couleurs composantes se réfractent - et sortent du H2O - sous différents angles. C'est pourquoi toutes les couleurs d'un arc-en-ciel sont divisées en couches distinctes.
Si vous espérez assister à un arc-en-ciel, vos yeux doivent être dirigés loin du soleil - et il doit y avoir une grande concentration de gouttelettes d'eau en suspension dans l'air devant vous. Une fois qu'un faisceau de lumière blanche les frappe, ses couleurs composantes se dispersent.
Votre capacité à percevoir certaines de ces couleurs est dictée par votre localisation physique. Chaque goutte dans ce rideau d'eau liquide est un minuscule prisme. Ils brisent tous la lumière blanche en faisceaux distincts de rouge, Orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet clair. Mais vos globes oculaires ne verront jamais plus d'une couleur par goutte (si c'est le cas). Tous les autres sortent du tombant sous le mauvais angle pour rencontrer vos pupilles.
Le violet est la couleur la plus basse sur un arc-en-ciel car la lumière violette sort des perles d'eau à l'angle le plus aigu :40 degrés par rapport à son point d'entrée. Pendant ce temps, la lumière rouge - qui se trouve au sommet d'un arc-en-ciel - est renvoyée dans votre direction générale à un angle de 42 degrés.
Un facteur clé ici est l'emplacement du point antisolaire. C'est l'endroit dans le ciel - ou sur le sol - qui est exactement à 180 degrés du soleil par rapport à votre perspective. Sur un clair, journée ensoleillée, la tête de ton ombre marque le point antisolaire. Chaque arc-en-ciel est un anneau parfaitement circulaire centré autour de cet endroit même.
Pourtant, si vous vous tenez au niveau du sol, vous ne pourrez pas voir la moitié inférieure du cercle. En effet, de ce point de vue, fondamentalement, toute partie d'un arc-en-ciel qui plonge sous l'horizon est rendue invisible. L'une des raisons à cela est que la proximité de la surface de la Terre limite la quantité et la concentration des gouttes de pluie dans votre champ de vision.
En tant que tel, le pourcentage d'un arc-en-ciel visible pour la plupart des gens est directement corrélé à la position du soleil. Quand notre voisin solaire jette à peine un coup d'œil à l'horizon, le point antisolaire sera assez haut, vous offrant la chance de voir un arc-en-ciel beaucoup plus grand que lorsque le soleil monte plus haut.
Inversement, si le soleil est à plus de 42 degrés au-dessus de l'horizon, il devient impossible pour les observateurs au sol de voir une quelconque partie d'un arc-en-ciel. Mais quand tu voles dans un avion, les choses deviennent plus intéressantes. Les jours de pluie ou de brouillard, les passagers d'avion et les pilotes voient parfois des arcs-en-ciel circulaires complets. Mieux encore, en 2013, le photographe Colin Leonhardt a capturé cette photo d'une circulaire double arc-en-ciel en volant autour de la plage de Cottesloe en Australie.
Nous terminerons en parlant de quelques illusions d'optique rondes et colorées qui voir comme les arcs-en-ciel mais ne le sont pas. Réservez un siège côté hublot sur votre prochain vol et vous pourrez témoigner d'une gloire. Ce sont des cercles serrés qui peuvent apparaître autour du point antisolaire lorsque vous regardez vers le bas un nuage ou une couverture de brouillard. Contrairement aux arcs-en-ciel, ils sont le produit d'ondes électromagnétiques. Il est possible de voir les gloires depuis les hauts sommets des montagnes.
A noter également les halos multicolores qui entourent parfois le soleil ou la lune. Les anneaux étranges sont créés par l'interaction de la lumière et des cristaux de glace en suspension.
MAINTENANT C'EST MERVEILLEUXUn pont qui traverse la ville natale de Jim Henson, Leland, Mississippi, a été officiellement nommé "The Rainbow Connection Bridge" en son honneur. (Si vous n'obtenez pas la référence, "Rainbow Connection" est le nom d'une ballade nominée aux Oscars chantée par Kermit the Frog - le personnage le plus populaire de Henson - dans "The Muppet Movie" de 1979.)
