Comment expliquer la forme des arcs-en-ciel ? © Shane Myers Photography, Shutterstock

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Pourquoi les arcs-en-ciel ont-ils cette forme ?

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De l'extérieur vers l'intérieur, rouge, orange, jaune, vert, bleu, et violet, les arcs-en-ciel se forment lorsque la lumière du Soleil rencontre des gouttes de pluie et qu'elle est réfléchie à l'intérieur.

Avec l'arc-en-ciel, la lumière prend un chemin assez complexe : elle traverse la goutte, change de direction (à cause de la réfraction), rebondit sur la surface arrière de la goutte puis en ressort, ayant à nouveau changé de direction quand elle en sort. Pour que tout cela se produise, la lumière doit frapper la goutte avec un certain angle. C'est pour cette raison que les arcs-en-ciel ne remplissent pas entièrement le ciel.

La forme de l'arc-en-ciel

Pourquoi ont-ils cette forme en arc ? Essayez de réaliser une petite expérience : prenez un long morceau de ficelle et attachez l'une de ses extrémités au sol à deux mètres de là. Imaginez que le Soleil se trouve à cette extrémité, et que la ficelle elle-même est un rayon de Soleil.

Maintenant, placez-vous à l'autre bout de la pièce et attrapez l'extrémité libre de la ficelle avec votre main droite de telle sorte qu'elle soit tendue. Prenez votre main gauche et attrapez un morceau de la ficelle à une longueur d'environ un bras. Gardez la ficelle tendue, renversez votre main droite de telle sorte que la ficelle soit entortillée et indique le « Soleil ».

Baissez vos mains vers le sol jusqu'à ce que votre main droite touche le sol. Vous devez avoir à présent sous vos yeux quelque chose qui ressemble au trajet d'un rayon de Soleil. Le morceau de ficelle dans votre main gauche correspond à l'endroit où la lumière est déviée par la goutte de pluie, et le morceau dans votre main droite, au sol, vous représente, vous. L'angle fait par ces deux lignes de ficelle représente l'angle nécessaire pour avoir un arc-en-ciel. Si cet angle n'est pas constant, pas d'arc-en-ciel...

La seule façon pour lui de rester constant est pour vous, de bouger votre main gauche (en gardant la ficelle tendue) à gauche ou à droite en un arc. Quelle forme obtenez-vous ? Un demi-cercle : pile-poil la forme d'un arc-en-ciel !

Cette question-réponse est extraite du livre Les chats ont-ils un nombril ?, édité par EDP-Sciences. Pour découvrir d'autres questions-réponses amusantes sur ce thème, n'hésitez pas à acheter le livre.
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