Section Transversale de Goutte d'Eau
Arc de l'Arc-en-ciel Observé
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Scénarios Prédéfinis
Équations de la Physique de l'Arc-en-ciel
Comment les Arcs-en-ciel se Forment
Un arc-en-ciel est un phénomène optique qui se produit lorsque la lumière du soleil entre dans les gouttelettes d'eau dans l'atmosphère. La lumière est réfractée à l'interface air-eau, réfléchie à l'intérieur à l'arrière de la goutte, et réfractée à nouveau lorsqu'elle sort de la goutte. Différentes longueurs d'onde sont réfractées à des angles légèrement différents en raison de la dispersion, créant le spectre familier de couleurs.
Le Processus en Trois Étapes
La formation de l'arc-en-ciel implique trois processus optiques: réfraction lorsque la lumière entre dans la goutte, réflexion interne à l'arrière de la goutte et seconde réfraction lorsque la lumière sort de la goutte. L'arc-en-ciel principal que nous voyons couramment implique une réflexion interne, créant un angle de 40-42 degrés.
Pourquoi le Rouge est à l'Extérieur et le Violet à l'Intérieur
La lumière rouge a un indice de réfraction plus faible dans l'eau et sort à environ 42 degrés. La lumière violette a un indice de réfraction plus élevé et sort à environ 40 degrés. Cela crée le motif classique ROYGBIV du bord extérieur vers le bord intérieur.
Conditions d'Observation
Pour observer un arc-en-ciel, le soleil doit être derrière vous et les gouttelettes de pluie doivent être devant vous. L'arc-en-ciel est toujours centré sur le point antisolaire.
Arc-en-ciel Secondaire
Un arc-en-ciel secondaire peut se former lorsque la lumière subit deux réflexions internes à l'intérieur de la goutte. Les couleurs sont inversées et il apparaît à 50-53 degrés.