SOLVED : Le mystère des arcs-en-ciel doubles

Double arc-en-ciel : Si l’espoir d’un seul pot d’or ne suffit pas, Mère Nature nous donne parfois l’occasion d’en poursuivre deux.

Comment ils se forment

La double dose d’optimisme atmosphérique est le résultat d’effets optiques se produisant en tandem.

Tous les arcs-en-ciel nécessitent la présence du soleil et de la pluie pour se former. Pour voir un arc-en-ciel, le soleil doit être dans le dos du spectateur, et la pluie doit tomber devant lui. Il ne doit pas nécessairement pleuvoir sur ou près de l’observateur, mais la pluie doit être présente devant l’observateur vers l’horizon.

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Alors que le soleil perce les nuages et se dirige vers les gouttes de pluie, une partie de la lumière rencontre les gouttes de pluie et se courbe – ce processus est appelé réfraction. Lorsque la lumière se réfracte, le processus entraîne la séparation de la lumière du soleil en différentes longueurs d’onde. Ces différentes longueurs d’onde correspondent à différentes couleurs : le rouge et l’orange correspondent à des longueurs d’onde plus longues, tandis que le bleu et le violet correspondent à des longueurs d’onde plus courtes.

Les ondes lumineuses réfractées rebondissent ensuite – ou se réfléchissent – sur le bord circulaire de la goutte de pluie, puis elles se réfractent à nouveau lorsqu’elles sortent de la goutte de pluie et voyagent dans l’air.

Parce que les gouttes de pluie sont relativement rondes lorsque la lumière du soleil se réfracte à travers elles, le résultat visuel est un arc sphérique qui s’envole dans tout le ciel. Les spectateurs qui ont la chance de voir un arc-en-ciel entier observeront un arc coloré qui s’étend sur toute la Terre, d’un bout à l’autre.

(PHOTOS : Somewhere Over the Rainbow)

Les arcs-en-ciel ne se produisent que lorsque la lumière solaire réfractée frappe le bord de la goutte de pluie à l’angle exact de 48 degrés. Si l’angle est inférieur à 48 degrés, alors la lumière passera simplement à travers la goutte de pluie. Si l’angle est supérieur à 48 degrés, la lumière est renvoyée directement par la goutte de pluie et aucune réfraction ne se produit. Sans réfraction, un arc-en-ciel ne se formera pas.

Un double arc-en-ciel ! Qu’est-ce que cela signifie ?

Lors d’un scénario particulièrement chanceux, deux arcs-en-ciel se formeront en même temps. Le premier arc-en-ciel, plus lumineux, est appelé l’arc-en-ciel primaire. Cet arc-en-ciel est créé par le processus décrit ci-dessus et ne nécessite que la réflexion de la lumière sur la goutte de pluie une seule fois avant de se réfracter hors de la goutte de pluie.

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Le deuxième arc-en-ciel, plus faible, est appelé arc-en-ciel secondaire. Il se produit lorsque la lumière réfractée ne s’échappe pas de la goutte de pluie après avoir été réfléchie la première fois. Au lieu de cela, la lumière réfractée se reflète sur la surface de la goutte de pluie une seconde fois également, produisant un arc-en-ciel secondaire dont les couleurs sont inversées par rapport à l’arc-en-ciel primaire. Malheureusement, moins de rayons lumineux sont disponibles pour subir le processus de réfraction supplémentaire, de sorte que l’arc-en-ciel secondaire qui en résulte apparaît moins vif.

Théoriquement, des arcs-en-ciel triples et même quadruples sont possibles, en fonction du nombre de fois que la lumière réfractée est réfléchie dans un arc-en-ciel. Ces arcs-en-ciel supplémentaires sont beaucoup plus rares, car la concentration de rayons lumineux disponibles pour la réflexion et la réfraction diminue à chaque processus optique. Mais si vous en repérez un, n’oubliez pas de le partager avec nous via Twitter et notre page iWitness.

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