Les arcs-en-ciel sont parmi les plus beaux étalages de la nature. Ni ce n’est une « chose », ni n’existe-t-il dans un « lieu » particulier. »Un arc-en-ciel est plutôt une illusion d’optique ou un phénomène qui n’est pas contrôlé par les êtres humains et qui apparaît lorsque la lumière du soleil et les conditions atmosphériques sont justes et aussi la position du spectateur pour le voir.
Un arc-en-ciel résulte de l’interaction entre la lumière du soleil, l’eau et l’air, et c’est la raison pour laquelle il est principalement visible lorsqu’il y a un jour ensoleillé et pluvieux. La formation d’un arc-en-ciel implique un phénomène physique, qui comprend la dispersion, la réfraction, la réflexion et la réflexion interne totale.
Un arc-en-ciel se forme en raison de la lumière du soleil et des conditions atmosphériques. La lumière pénètre dans une gouttelette d’eau, ralentit et se plie en passant de l’air à l’eau, qui est plus dense. La lumière se réfléchit à l’intérieur de la gouttelette se séparant en ses longueurs d’onde ou couleurs composantes. Lorsque la lumière sort de la gouttelette, elle crée un arc-en-ciel. Cela se produit lorsque les rayons du soleil entrent en contact avec la goutte de pluie sous un certain angle.
Processus étape par étape de Formation d’un arc-en-ciel
La formation d’un arc-en-ciel est décrite étape par étape ci-dessous:
Les rayons du soleil Frappent la goutte de pluie
La lumière blanche du soleil doit frapper les gouttelettes d’eau sous un certain angle. L’angle formé est très crucial car il détermine si l’arc-en-ciel sera formé ou non. Les arcs-en-ciel se forment principalement à l’aube ou en fin d’après-midi, car il est préférable que le soleil soit assez bas dans le ciel et offre l’angle idéal pour former l’arc-en-ciel. Lorsque l’angle n’est pas approprié, nous ne pouvons pas voir l’arc-en-ciel.
Une partie de la lumière du soleil est réfléchie
Lorsque les rayons du soleil frappent ou entrent en contact avec des gouttelettes d’eau, la lumière du soleil est réfléchie. Dans le processus, la lumière obéit à la loi de la réflexion. Cela peut être mieux compris lorsque nous voyons à travers une fenêtre en verre, mais, en même temps, notre propre reflet peut être vu. En effet, la fenêtre transmet et réfléchit la lumière. L’eau peut le faire aussi.
3. Le reste de la lumière est réfracté
La lumière qui n’est pas réfractée traverse la couche limite d’air et d’eau et ralentit car l’eau est plus dense que l’air. La réduction de la vitesse fait plier le chemin de la lumière, ce qu’on appelle la réfraction. C’est la raison pour laquelle l’arc-en-ciel est toujours courbé ou courbé vers la ligne normale.
La lumière blanche se divise en Différentes couleurs
La lumière blanche est constituée d’un spectre de couleurs, chacune ayant sa propre longueur d’onde. Différentes longueurs d’onde voyagent à des vitesses différentes alors qu’elles rencontrent un changement dans le milieu plus dense ou moins dense; les vitesses sont affectées par la différence de quantités. Par conséquent, les couleurs se séparent. Ce phénomène est connu sous le nom de Dispersion. C’est pourquoi l’arc-en-ciel a des couleurs différentes.
Les lumières Se réfléchissent Derrière la goutte de pluie
Lorsque la lumière frappe l’interface eau-air à l’arrière de la goutte de pluie, elle forme un angle. Si l’angle d’incidence est plus grand que l’angle critique, une réflexion interne totale se produit et l’arc-en-ciel peut être vu. Alors que, si l’angle est inférieur à l’angle critique, l’arc-en-ciel formé ne sera pas visible.
Plus de Réfraction A Lieu
Lorsque la lumière sort de la goutte de pluie, sa vitesse change. Comme à ce stade, le mouvement de la lumière s’éloigne d’un milieu plus dense (eau) vers un milieu moins dense (air), la vitesse est ainsi augmentée. L’augmentation de la vitesse fait que les ondes lumineuses ou le trajet de la lumière s’éloignent de la ligne normale. Ceci est un autre exemple de réfraction. Cette réfraction contribue à la mise en forme de l’arc-en-ciel.
Formes de couleur Avec Plus de dispersion
À mesure que les rayons sont réfractés une fois de plus, les différentes longueurs d’onde sont affectées à des degrés différents et améliorent la formation claire des couleurs de l’arc-en-ciel. Avec la séparation supplémentaire des couleurs composantes de la lumière blanche et de la réfraction, les couleurs et la forme définies de l’arc-en-ciel sont visibles avec dispersion.
Pourquoi l’Arc-en-Ciel Apparaît après la Pluie?
Trois conditions doivent être remplies pour voir un arc-en-ciel. Premièrement, il doit pleuvoir car un arc-en-ciel nécessite que des gouttelettes d’eau flottent dans l’air. C’est pourquoi il est visible juste après la pluie. Deuxièmement, le soleil doit briller. Troisièmement, l’emplacement de l’observateur doit être entre le soleil et la pluie.
Le Soleil doit être derrière vous et les nuages se sont éloignés du Soleil pour que l’arc-en-ciel apparaisse. Dans le ciel, plus le soleil est bas, plus l’arc de l’arc-en-ciel est haut.
Comment un Arc-En-Ciel Obtient-il ses Couleurs?
Isaac Newton a établi qu’en raison de la réfraction, la lumière blanche a tendance à se séparer en ses longueurs d’onde constitutives. La contribution de Newton a donné une nouvelle compréhension que la lumière blanche est un mélange de lumière colorée et que chaque couleur est réfractée dans une mesure différente. Les différentes couleurs correspondent à la lumière de différentes longueurs d’onde et sont réfractées à des degrés différents. Ce processus de séparation des couleurs est appelé dispersion.
Une fois que les couleurs de la lumière du soleil sont séparées par réfraction, nous sommes capables de les distinguer dans la splendeur qu’est un arc-en-ciel, un rayon de couleurs spectaculaire. La lumière du soleil semble blanche, mais elle est vraiment composée de différentes couleurs comme le violet, l’indigo, le bleu, le vert, le jaune, l’orange et le rouge (VIBGYOR).
Le soleil crée des arcs-en-ciel lorsque la lumière du soleil blanche passe à travers les gouttes de pluie. Ici, les gouttes de pluie fonctionnent comme de minuscules prismes qui plient les différentes couleurs en lumière blanche, de sorte que la lumière se propage en une bande de couleurs qui peut être réfléchie vers vous comme un arc-en-ciel.
Que signifient les 7 couleurs de l’arc-en-ciel?
La lumière du soleil est composée de nombreuses longueurs d’onde ou couleurs de lumière. Chaque vague de couleur a une longueur différente. Habituellement, certaines de ces longueurs d’onde se courbent comparativement plus que d’autres au moment où la lumière pénètre dans la gouttelette d’eau. Ainsi, lorsque la lumière sort de la gouttelette d’eau, elle est séparée dans toutes ses longueurs d’onde. Nous voyons 7 couleurs de l’arc-en-ciel, et ce sont le violet, l’indigo, le bleu, le vert, le jaune, l’orange et le rouge.
La lumière rouge, par exemple, a la longueur d’onde la plus longue et ne se plie qu’à un angle d’environ 42 degrés. Alors que la lumière violette a la longueur d’onde la plus courte et se plie à un angle d’environ 40 degrés avant de sortir de la gouttelette d’eau. Comme la longueur d’onde de la lumière rouge est plus longue, elle apparaît principalement sur le bord extérieur de l’arc-en-ciel. Ainsi, le rouge sera en haut et le violet en bas.
De même, les autres couleurs sont également ordonnées selon leur longueur d’onde. De même, d’autres ondes lumineuses sont également réfléchies par l’arc-en-ciel; cependant, ces ondes lumineuses ne sont pas visibles à notre œil humain nu. De plus, ces rayons invisibles sont présents des deux côtés de l’arc-en-ciel.
Les rayons ultraviolets sont plus courts que les rayons violets et les rayons X sont encore plus courts que les rayons ultraviolets. Le rayonnement gamma se produit normalement à l’extrême le plus éloigné de ce côté de l’arc-en-ciel. À l’autre extrémité du spectre se trouvent le rayonnement infrarouge et les ondes radio.