Un arc-en-ciel est l'arc multicolore que l'on voit parfois dans le ciel après une douche solaire. Un arc-en-ciel se forme à la suite de la lumière réfléchie et réfractée dans les gouttes d'eau dans l'atmosphère. Des projets et des expériences scientifiques simples aident les élèves à comprendre ce phénomène responsable de notre spectre de couleurs.

Montrer comment la lumière se plie

Les arcs-en-ciel se forment à la suite d'une légère flexion. Pour illustrer la courbure de la lumière, vous aurez besoin d'un crayon et d'un verre d'eau. Placez le crayon dans un verre d'eau, mais ne l'immergez pas complètement. Vous voulez une partie qui sort de l'eau. Regarder dans l'eau directement au-dessus du verre, puis regarder à travers le côté du verre, en prenant soin de remarquer la façon dont la forme du crayon semble changer et se décaler. Cela arrive parce que la lumière qui traverse le verre et l'eau est pliée. Il frappe vos yeux à des angles différents et provoque une distorsion visuelle. Vous remarquerez également que la partie du crayon dans l'eau est agrandie. Le crayon aura l'air plus grand que le volume d'eau entre vous et le crayon augmente. Essayez de l'illustrer avec des récipients en verre de différentes tailles.

Faites un prisme

Bien que nous considérions souvent la lumière comme «blanche», elle est en fait composée de plusieurs couleurs. Ce projet brise la lumière dans les sept différentes couleurs que nous voyons dans l'arc-en-ciel. Vous aurez besoin d'un verre d'eau, de deux feuilles de papier blanc, d'une chaise et d'une lampe de poche. Remplissez le verre légèrement plus de la moitié. Placez-le sur le bord de la chaise de sorte qu'il repose avec la moitié du fond de la vitre sur la chaise, et demi. Posez les feuilles de papier l'une à côté de l'autre sur le sol sous la vitre. Faites briller la lampe de poche à travers le verre au niveau de l'eau, en pointant le faisceau vers le papier. Vous remarquerez qu'un motif en arc-en-ciel apparaît sur le papier blanc. Lorsque la lumière frappe le verre, elle se plie légèrement, brisant la lumière en couleurs parce que chaque couleur se plie sous un angle différent. Vous venez de créer un type de prisme. De la même manière qu'un prisme réfracte la lumière, les gouttes de pluie courbent également la lumière pour créer les arcs-en-ciel que nous voyons dans le ciel.

Créer un arc-en-ciel

Vous pouvez créer un arc-en-ciel comme des gouttes de pluie . Allez dehors sur une journée ensoleillée. Stand avec le soleil derrière vous afin que vous puissiez voir votre ombre en face de vous. Tournez votre buse de tuyau d'arrosage au réglage qui fait un brouillard ou un jet fin. Tournez le tuyau légèrement. vous essayez de trouver juste le bon angle pour que le soleil frappe l'eau. Quand c'est le cas, un arc-en-ciel devrait apparaître au-dessus de l'eau. La lumière qui traverse l'eau est réfractée (pliée) et sépare la lumière en couleurs visibles.

Mesurez le rayon angulaire d'un arc-en-ciel

Les arcs-en-ciel que nous voyons dans le ciel sont en fait des cercles pleins, mais nous ne pouvons en voir qu'une partie. Vous pouvez mesurer le rayon angulaire d'un arc-en-ciel. Quand vous voyez un arc-en-ciel dans le ciel, sortez et épinglez une fiche sur un arbre, en vous assurant que l'épingle est assez grande pour faire saillie de l'arbre. Tournez la carte de sorte que son bord supérieur pointe vers le haut de l'arc-en-ciel. Remarquez l'ombre de la broche. Tracez une ligne droite qui traverse le haut de la carte et touche le bas de l'ombre de la broche. Mesurez l'angle créé avec votre ligne tracée et la ligne du haut de la carte. L'angle devrait être de 42 degrés. C'est la distance angulaire de l'arc-en-ciel au point antisolaire, ou le point exactement opposé au soleil. Pendant les périodes où le soleil se trouve à plus de 42 degrés au-dessus de l'horizon, vous ne verrez pas un arc-en-ciel. Cependant, si vous vous tenez sur une colline, vous pourrez peut-être voir plus de cercle. Parfois, les passagers d'un avion peuvent observer un cercle complet.