PETITCLERC Laurence Et LAPERRIÈRE Mélodie. Article de revue Les arcs-en-ciel

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1 PETITCLERC Laurence Et LAPERRIÈRE Mélodie Article de revue Les arcs-en-ciel Travail présenté À madame Geneviève Toupin Dans le cadre du cours Physique de la cinquième secondaire École secondaire de St-Marc 15 avril 2013

2 Isaac Newton Un arc-en-ciel est un arc lumineux coloré parfois visible dans le ciel à l opposé du soleil, pendant une averse. Observable à l opposé du soleil, l arc-en-ciel présente toutes les couleurs du spectre de la lumière blanche du soleil, et résulte de la dispersion de cette lumière par réfraction et réflexion dans les gouttelettes d eau qui se forment lorsqu un nuage tombe en pluie. Une tradition ancienne, fondée sur la symbolique des nombres distinguait sept couleurs : rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indigo, violet. Aujourd hui, en optique, on ne prend plus en compte l indigo. Dès l'antiquité, les arcs-en-ciel intriguaient les savants : Aristote pensait par exemple qu'ils étaient dus à la réflexion du soleil sur les nuages. Mais c'est Isaac Newton, qui en 1666 expliqua l'origine de ses couleurs. Tout d abord, l arc-en-ciel est visible lorsqu il pleut et que le soleil brille au-dessus de l horizon. Celui-ci se trouve toujours dans la direction opposée au Soleil par apport à la personne qui la regarde. Son centre est toujours dans la direction de l ombre de l observateur. Les arcs-en-ciel les plus spectaculaires se forment lorsque la moitié du ciel opposé au soleil est obscurcie par les nuages, mais que la personne qui l observe se situe dans un endroit ensoleillé, car grâce au contraste, les couleurs paraîtront plus éclatantes. La lumière blanche du Soleil est composée de toutes les couleurs ( ) Principales découvertes Théorie de la gravitation : «Tous les corps s'attirent avec une force proportionnelle à leur masse respective et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare». Mathématicien, physicien astronome et Il est presque impossible d apercevoir un arc-enciel à midi en raison de l angle du Soleil. Donc, plus le soleil est bas dans le ciel, plus l arcen-ciel sera haut. Il y a aussi très peu de chances d observer un demi-cercle complet de la Terre, pour cela, il existantes. Lorsque les rayons du Soleil traversent une gouttelette d eau, les différentes couleurs contenues qui forment la lumière blanche sont séparées. Le phénomène de réfraction de la lumière qui se produit lors de la formation de l arcen-ciel peut se reproduire à l aide de prisme. Si l on décompose cette lumière, on obtient le spectre de la lumière visible. Ce phénomène se nomme la diffraction de la lumière. Or, lorsqu'il pleut, chaque goutte d'eau réalise une diffraction : celle-ci réfléchit la lumière blanche du Soleil en déviant ses différentes composantes suivant des angles différents. Chaque couleur suit une trajectoire précise selon un angle qui lui est propre. C est pourquoi les couleurs se placent toujours dans le même ordre dans le ciel. L angle de déviation dépend de la longueur d onde. Les angles sont formés à partir du soleil, de la goutte et de l œil. Les angles varient entre 40.5 et C est le bleu qui a l angle de déviation le plus petit et c est le rouge qui a faudrait être en avion ou dans de très hautes montagnes. Dans ce cas, on peut même voir le cercle en entier.

3 le plus grand. Selon la grosseur des gouttes, l arc-en-ciel sera plus ou moins coloré. Il arrive parfois qu un second arc-en-ciel puisse être visible. En effet, cela se produit lorsqu il y a une deuxième réflexion des rayons à travers les gouttelettes. Puisqu il y a deux réflexions, les couleurs des deux arcs lumineux sont inversées. lnfkdjfgbdijfgbuidguifedbgudbgudbgufgvdgeege. L arc-en-ciel n existe pas réellement, c est une illusion d optique qui dépend de la position l observateur ainsi que celle du soleil. Toutes les gouttes de pluie se réfractent et reflètent la lumière, mais seulement une partie minime réussit à atteindre l œil de l observateur. C est l image, formée par la lumière qui se réfracte à travers les gouttes, que nous voyons comme étant un arc-en-ciel. Dans de très rares cas, il est même possible de voir des arcs-en-ciel la nuit pendant les soirs de pleine lune. C est la lumière de la lune qui créera cet effet. Par contre, il sera impossible de voir les couleurs, mais l arc sera d une couleur grisâtre. Mythologie et symbolique L arc-en-ciel est mentionné dans la bible En théorie, il serait possible d avoir des arcs-en-ciel à l infini en raison des multiples réflexions dans la gouttelette. Les chercheurs ont réussi, en laboratoire, à faire apparaître 19 de ces beaux phénomènes. comme signe d engagement de Dieu avec l humanité. Pour les Grecs, il représente un chemin fait par une messagère entre le ciel et la terre. Dans la mythologie nordique, c est un pont pour rejoindre le royaume des Dieux. Au Tibet, il représente des âmes qui essaient de rejoindre le ciel.

4 On mentionne également qu une importante quantité d or serait cachée au pied de ce phénomène lumineux. Ce qui est pourtant impossible puisque l arc se déplace en même temps que l observateur. Les Chinois croient que les couleurs sont formées par des pierres de ces mêmes couleurs qui auraient pour but de scellé la fente faite dans le ciel. Il est associé à la joie et la gaieté. Le nombre 7 peut représenter les jours de la semaine, les notes de musique, les mers et les arts. Fais l expérience toi aussi. MATÉRIELS : Un bac rempli d eau Un miroir MANIPULATIONS : 1. Place le bac d eau près d une fenêtre d où entrent de beaux rayons de soleil (si les rayons du soleil ne sont pas assez forts, tu peux utiliser une lampe de poche, cela fonctionne aussi!) 2. Éteins les lumières dans la pièce. 3. Place le miroir dans l eau en prenant soin de ne faire aucune vague. 4. Fais refléter la lumière du soleil (ou de la lampe) sur le mur ou le plafond blanc. 5. Observe l arc-en-ciel que tu as créé!

5 Sources :