Comment se forme un double arc-en-ciel, ce phénomène météo exceptionnel ?

Avez-vous déjà vu un double arc-en-ciel ? Lorsque l'on a la chance de pouvoir admirer ce phénomène météo, l'on constate que les couleurs du deuxième arc sont toujours inversées par rapport au premier. "Pourquoi ?", nous demande une lectrice. C'est notre question de la semaine.

"Lorsque l'on voit deux arcs-en-ciel en même temps, pourquoi les couleurs de celui qui est à l'extérieur sont inversées par rapport au premier ?", nous demande par mail une lectrice assidue de Sciences et Avenir, Brigitte Arnould. C'est notre question de la semaine. Merci à toutes et tous pour votre participation.

Quand un arc-en-ciel se forme

Des arcs-en-ciel peuvent apparaître grâce aux rayons du soleil par un temps pluvieux. Pour cause, les gouttes de pluie agissent comme un miroir qui va venir réfléchir et dévier les rayons lumineux. Le soleil doit donc être derrière l'observateur pour que cet effet miroir fonctionne. Un phénomène de réfraction va se créer, donnant naissance à ces bandes colorées.

C'est Newton, en 1666, qui a utilisé ce phénomène afin de mettre en évidence que la lumière est l'addition de faisceaux colorés. Dans une expérience, il a fait passer un faisceau de lumière blanche à travers un prisme en verre, puis il a placé un écran en face des rayons réfractés. Sur l'écran, il a observé une palette de couleur du violet au rouge. C'est ce qu'on appelle le phénomène de dispersion de la lumière par un prisme. C'est pourquoi les couleurs de l'arc-en-ciel sont dues à la lumière blanche décomposée.

REFRACTION OF LIGHT
Illustration: a prism breaks up white light into its constituent spectral colors. Crédit : JACOPIN / BSIP / BSIP via AFP
REFRACTION OF LIGHT Illustration: a prism breaks up white light into its constituent spectral colors. Crédit : JACOPIN / BSIP / BSIP via AFP

Illustration de la réfraction de la lumière : un prisme décompose la lumière blanche en ses couleurs spectrales constitutives. Crédits : JACOPIN / BSIP / BSIP via AFP

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Double arc-en-ciel : des couleurs inversées par rapport au premier

Généralement, on décrit un arc-en-ciel par un arc coloré qu'on appelle "arc principal" dans lequel on retrouve de manière plus ou moins visibles les couleurs du spectre de la lumière blanche qui va du rouge à l'extérieur au violet à l'intérieur. Mais il peut arriver qu'un phénomène atypique se produise : l'apparition d'un deuxième arc. Deux arcs-en-ciel peuvent alors être observés avec un arc principal et un arc secondaire.

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