Au cours des deux derniers mois, vous avez peut-être remarqué que des arcs-en-ciel apparaissaient fréquemment sur les médias sociaux et dans votre quartier. Au début de la pandémie de coronavirus au Royaume-Uni, les enfants ont été encouragés par leurs écoles et leurs écoles maternelles à peindre des arcs-en-ciel et à les afficher à la maison sur leurs fenêtres comme un message d’espoir et de solidarité en ces temps incertains.

Les arcs-en-ciel sont l’un des phénomènes météorologiques les plus admirés à travers le monde, mais comment se forment-ils?

Les arcs-en-ciel se forment lorsque la lumière du soleil est diffusée par des gouttelettes d’eau (par exemple des gouttes de pluie ou du brouillard) par un processus appelé réfraction. La réfraction se produit lorsque la lumière du soleil change de direction lorsqu’elle traverse un milieu plus dense que l’air, comme une goutte de pluie. Une fois que la lumière réfractée entre dans la goutte de pluie, elle est réfléchie par l’arrière, puis réfractée à nouveau lorsqu’elle sort et se déplace vers nos yeux.

Mais comment la réfraction produit-elle les couleurs d’un arc-en-ciel ?

La lumière du soleil est composée de différentes longueurs d’onde, ou couleurs, qui se déplacent à des vitesses différentes lors du passage à travers un milieu. Cela provoque la division de la lumière blanche en différentes couleurs. Les longueurs d’onde plus longues apparaissent en rouge et les longueurs d’onde plus courtes apparaissent en bleu ou en violet. Nous voyons le spectre de couleurs de l’arc-en-ciel lorsque la lumière traverse la goutte de pluie à différents angles d’environ deux degrés, du rouge au violet. Ce n’est pas un vrai spectre car les couleurs se mélangent et se brouillent tout au long du spectacle. L’angle de dispersion des gouttes de pluie est différent pour tout le monde, ce qui signifie que chaque arc-en-ciel est unique à l’observateur.

Cependant, pour que l’observateur puisse voir un arc-en-ciel, il doit être dans une position spécifique par rapport au soleil et aux gouttelettes d’eau –

• L’observateur doit être positionné de manière à ce que le soleil soit derrière lui.
• Plus le soleil est bas dans le ciel, plus l’observateur verra un arc d’arc–en-ciel – il doit faire moins de 42° dans le ciel.
• Les gouttelettes d’eau telles que la pluie ou le brouillard doivent être devant l’observateur.