Comment se forme un arc-en-ciel?

C’est bien sur de la physique et je vais essayer de vous l’expliquer le mieux que je le peux. Je l’ai vu cette année dans mon cour de physique générale et je pense que ca serait chouette de le faire partager à tout le monde.

Pour ceux qui ne savent pas ce qu’est un arc-en-ciel (on sait jamais!), c’est un arc de cercle où est représenté l’ensemble du spectre continue des couleurs comme montré par cette photo:

Crédit:Wikipedia

Un arc-en-ciel se forme toujours en présence de soleil mais aussi de gouttelettes de pluies. En effet, c’est le passage du rayon lumineux dans la goutte d’eau qui va faire apparaitre ce phénomène météo.

En des terme un peu plus physique, le rayon lumineux va changer de milieu entre l’air extérieur et l’intérieur de la bulle. Ce changement de milieu, va faire réfracté (en terme simple: changer de direction) le rayon lumineux et faire disperser ce rayon en différentes rayons de couleurs différentes (au départ on avait un rayon blanc, à la fin on a une multitude de rayons de couleurs différentes). J’ai essayé ici de symboliser ce phénomène. Je vous l’accorde, le dessin n’est pas très bien fait (goutte d’eau beaucoup trop grande!) et pas vraiment juste au niveau physique mais il décrit quand même bien la réalité vulgarisée.

Il faut bien sur voir ça à l’échelle de plusieurs milliers de gouttes d’eau. Et c’est ainsi que se forme un arc-en-ciel. Je ne suis pas rentré volontairement dans des explications trop complexes (intervention des longueurs d’onde,…) pour que tout le monde comprenne. Mais je peux le faire si quelqu’un le souhaite…

Il est possible de refaire ceci en laboratoire au moyen d’un prisme.