Avec les enfants, avez-vous déjà tenté de partir en quête des pieds d’un arc-en-ciel ? Et vous l’avez vu vous fuir à mesure que vous vous avanciez vers lui, n’est-ce pas ? Comment se forme donc cette gracieuse beauté de la nature ?
Il pleut et, soudain, le soleil irradie par une percée dans les nuages. Si l’on regarde dans la direction opposée, c’est-à-dire que le soleil est derrière nous, on est alors charmé par cette vision irisée.
Un arc-en-ciel se forme lorsque la lumière heurte des gouttes d’eau en suspension dans l’air. La lumière du soleil entre dans chaque goutte et rebondit sur sa paroi, c’est ce qu’on appelle la réfraction. Ensuite, l’effet lumineux créé en ressort et c’est ce qu’on appelle la réflexion. Selon l’angle de l’onde émise, la réflexion s’illustrera en une différente couleur. Mais, pour cela, la lumière doit heurter la goutte dans un angle d’environ 40°. D’ailleurs, l’emplacement d’un arc-en-ciel dépend de l’angle de vue de chaque personne qui l’observe, et cela, en fonction de la position du soleil. Ce phénomène optique utilise un peu le même principe qu’un prisme. Les gouttes d’eau agissent alors comme une multitude de petits prismes.
L’arc-en-ciel se définit comme un photométéore, c’est-à-dire un phénomène optique qui se produit dans l’atmosphère terrestre. Les plus spectaculaires arcs-en-ciel se produisent lorsque le ciel où ils se forment est encore couvert des nuages gris d’un orage, car les couleurs en ressortent plus contrastées.
Il arrive que l’on puisse voir apparaître également un arc-en-ciel à la surface d’une chute d’eau. C’est un peu le même principe. Les rayons du soleil traversent les gouttes en suspension dans l’air pour s’y réfléchir et le phénomène apparaît alors à fleur d’eau de la chute.
Sept couleurs vives
L’arc-en-ciel réunit les sept couleurs de base de la lumière : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. La lumière se déplace sous la forme d’ondes variées et chaque couleur de l’arc-en-ciel correspond à une longueur d’onde différente. Lorsque la lumière pénètre dans la goutte d’eau, elle réfléchit une couleur différente selon l’angle où entre cette lumière.
Un cercle d’arc-en-ciel parfait
Selon l’angle de vue d’un arc-en-ciel, il peut être exceptionnellement possible de le voir en forme de cercle complet. Ainsi, si on est en avion ou en très haute montagne et que rien ne masque la portée des rayons de soleil, il peut arriver qu’un arc-en-ciel forme un cercle complet.
Il arrive aussi de contempler un double arc-en-ciel. Il se produit quand les rayons du soleil qui se glissent sous les gouttes d’eau provoquent un rebond supplémentaire de lumière vers le haut. Le deuxième arc-en-ciel qui apparaît au-dessus de l’arc-en-ciel principal est moins lumineux, car il se compose des mêmes rayons qui ont perdu de leur intensité.
Les arcs-en-ciel dans l’Histoire
Les arcs-en-ciel fascinent les humains depuis toujours. Ils illuminent les mythologies grecque, indienne, chinoise et même nordique depuis des milliers d’années. Le plus ancien texte qui ait mentionné l’existence d’un arc-en-ciel daterait des environs de 2150 av. J.-C. Il se trouverait dans L’Épopée de Gilgamesh, un récit épique de la Mésopotamie. L’arc-en-ciel y serait le témoin de la gloire et de la générosité divine !
Autre fait d’histoire amusant : dans la mythologie irlandaise, des farfadets cacheraient au pied de l’arc-en-ciel un précieux trésor qui serait donc… inatteignable !
C’est l’arabo-musulman physicien, astronome et mathématicien, Abu Ali al-Hasan Ibn Al-Haytham (965-1039), qui fut le premier scientifique à expliquer la formation des arcs-en-ciel par ses études de l’optique, des rayons lumineux, de la réflexion et la réfraction.
Par Danielle Goyette
Guide du camping 2023
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