L'arc-en-ciel

Mythes et légendes

À Hawaii, en Polynésie, en Autriche, au Japon, pourquelques tribus amérindiennes, l'arc-en-ciel est lechemin que les âmes prennent dans leur route vers leciel et on l'appelle le pont ou l'échelle pour aller plushaut ou dans d'autres mondes.

Les Russes disent que l'arc-en-ciel est la porte du ciel. EnNouvelle-Zélande, les chefs morts voyageaient sur l'arc-en-ciel jusqu'à leur nouvelle maison. D'autres mythesracontent que l'arc est un ruisseau où les âmess'abreuvent

Le Zoulou d'Afrique du Sud nomme l'arc-en-ciel « theQueen Arch » parce que c'est une des charpentes quisoutient la maison de la Reine du ciel.

En Allemagne, le second arc-en-ciel plus pâle qui peutêtre observé parfois au-dessus du premier est perçucomme le travail de Satan qui tente de surpasser Dieu.

En Norvège, un géant du nom de Heimdal se tient sur un pontarc-en-ciel et fait la communication entre le ciel et la terre.Heimdal a l'ouïe tellement fine qu'il est capable d'entendrel'herbe pousser. Il garde Asgard, la maison des dieuxnorvégiens.

• Les Samoyèdes, le peuple mongol de Sibérie et les gens dupeuple cherokee disent que c'est l'ourlet du manteau dudieu Soleil. Le fait que les Américains et les Mongolspartagent le même mythe est peut-être une preuve de plusque l'Amérique et l'Asie étaient reliés autrefois. Celaexpliquerait que les gens des deux côtés du Pacifique ont un

héritage commun.

Le peuple Luyia du Kenya croit que Dieu a créé la pluie et quetoute l'eau dans le monde vient de lui. Pour arrêter la pluie,lorsqu'elle n'est pas nécessaire, Dieu fait deux arcs-en-ciel, leplus étroit étant le mâle et le plus large étant la femelle. L'arc-en-ciel mâle ne peut pas arrêter la pluie par lui-même, maislorsqu'il est suivi par la femelle, la pluie cesse..

• À Kauai, la déesse de l'arc-en-ciel est Anuenue. Il y a unehistoire concernant un enfant du nom de Ua, nom qui veutdire pluie, qui serait tombé du haut d'une falaise. Anuenuea utilisé son arc-en-ciel pour arrêter la chute de l'enfant etle sauver. L'enfant y est monté pour épouser Kulu-'i-ua, lefils du chef d'une tribu rivale. Leur mariage a apporté lapaix sur l'île de Kauai.

• En Islam, l'arc-en-ciel est constitué de quatrecouleurs, le rouge, le jaune, le vert et le bleu. Chaquecouleur représente un des quatre éléments de laTerre (air, eau, terre et feu).

Dans la chrétienté, l'arc-en-cielreprésente le pardon, laréconciliation entre Dieu etl'humanité. Dans l'anciensymbolisme chrétien, lesprincipales couleurs de l'arc-en-ciel étaient le rouge, le bleu et levert, pour le feu, l'eau et la terre.L'Ancien Testament dit que Dieu aL'Ancien Testament dit que Dieu amontré à Noé un arc-en-cielaprès que le déluge se fut arrêté;c'était un signe que Dieun'infligerait plus jamais de délugeà la Terre.

• Les Navajos croient que les dieux voyagent sur les arcs-en-ciel parce qu'ils se déplacent rapidement. Ils savent que si tu cours vers le bout de l'arc-en-ciel, celui-ci se déplace plus loin avant que tu sois là, peu importe la vitesse à laquelle toi, tu te déplaces. Ils ont aussi représenté l'arc-en-ciel comme étant le pont entre le monde des humains et celui des morts.

Qu’est ce que la lumière ?• La lumière est un phénomène naturel que l'on perçoit

grâce au sens de la vue. Elle est émise par les étoiles (parexemple le Soleil), les flammes ou les lampes quel'homme a inventées.

• En Physique, la lumière est une vibration du champ électromagnétique. Un rayon « lumineux » est donc une onde électromagnétique que l'oeil humain peut détecter onde électromagnétique que l'oeil humain peut détecter

C’est quoi cette histoire d’onde ?• Il existe deux grands types d’ondes en physique :

l’onde mécanique et l’onde électromagnétique.

• Une onde mécanique est le déplacement d’une perturbation mécanique (secousse, vibration, etc.) perturbation mécanique (secousse, vibration, etc.) dans la matière. (le son ; les tremblements de terre ; les vagues. ). Ces ondes mécaniques ne peuvent se déplacer (on dit « se propager ») que dans de la matière : ici, de l’air, le sol, de l’eau, etc. C’est pour cela qu’il n’y a pas de son dans l’espace et que l’on n’entend pas un téléphone portable sonner sous une cloche à vide !

Les ondes électromagnétiques, elles, peuvent se déplacer dans le vide : c’est ainsi que l’on reçoit sur Terre la lumière du Soleil et que les astronautes en mission dans l’espace peuvent communiquer avec la Terre. Évidemment, elles se propagent aussi dans la matière : par exemple, on aperçoit bien le soleil à travers une vitre.

LE SOLEIL

C’est une étoile de 4,5 milliards d'années d'âgeSa lumière traverse l'espace en 8 minutes

pour nous atteindre

Notre étoile, le soleil, est une source primaire de

lumière. Il transforme une partie de son énergienucléaire en énergie lumineuse.Le soleil émet de la lumière blanche ou lumièrevisible mais aussi d'autres rayonnementsappartenant au spectre électromagnétique commeappartenant au spectre électromagnétique commeles rayonnements infra-rouge ou les ultra-violet.(lumière invisible, que l’on ne peut voir!)

La lune, par contre, est une source secondaire de

lumière. Si elle émet de la lumière c'est parce quele soleil l'éclaire.

Il existe deux sortes de sources de lumière. Les

sources primaires et les sources secondaires

• Les sources primaires : Les sources primaires produisent de la lumière par elles-mêmes (bougie, vers luisant…)

• Les sources secondaires : des objets dont la surface éclairée, renvoie, dans toutes les directions, une partie de la lumière qu'elle reçoit (les objets qui nous entourent sont des sources secondaires de lumières)

Primaires ou secondaires ?

Vitesse de la lumière

• La vitesse de la lumière (rayonnement constitué de photons, petites particules) est d'environ 300 000 km/s. Albert Einstein a démontré qu'aucun objet ne pouvait atteindre ou dépasser cette vitesse limite

• La vitesse est moindre dans l’eau : 225 000 km/s

• Et dans le verre : 200 000 km/s

Propagation de la lumière dans l’atmosphère

• Dans le vide de l’espace, la lumière issue par exempled’une lampe torche ou d’un laser se propage en lignedroite. Jean perçoit la lumière de la lampe parce que sonœil se trouve sur le trajet du faisceau lumineux. Pierre luine voit rien car il est en dehors du trajet de la lumière. SiPierre est un astronaute, le fond du ciel lui apparaît noircar aucune lumière ne lui parvient, hormis celle desPierre est un astronaute, le fond du ciel lui apparaît noircar aucune lumière ne lui parvient, hormis celle despoints lumineux des étoiles.

Diffusion de la lumière

• Dans une atmosphère calme, transparente, detempérature constante la lumière se propage aussi enligne droite. Cependant la lumière rencontre sur sonchemin à travers l’atmosphère de nombreuses particulesmicroscopiques qui vont se comporter comme autant demicroscopiques qui vont se comporter comme autant desources lumineuses et qui vont renvoyer la lumière danstoutes les directions et en particulier vers notre œil. On

dit qu’il y a diffusion de la lumière.

• Alors que dans le vide Pierre ne percevait aucune lumière, dans l’atmosphère il voit maintenant la lumière diffusée par les molécules et les particules de l’air. C’est ce phénomène qui explique que la nuit, on puisse voir le faisceau d’une lampe torche puissante, ou les faisceaux faisceau d’une lampe torche puissante, ou les faisceaux lasers d’une discothèque, même si ces faisceaux ne sont pas dirigés vers nous.

Les couleurs

• C'est Newton, à l'âge de 23 ans, quidécouvrit en 1666 que la lumièredu Soleil était constituée d'unmélange de couleurs. En faisantpasser la lumière à travers unprisme (du verre transparent) ilprisme (du verre transparent) ildécomposa la lumière blanche enplusieurs couleurs fondamentales :ce sont les 7 couleurs de l'arc-en-ciel, que l'on peut encore réduireaux couleurs de base : bleu, vert etrouge.

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Quel étrange phénomène de voir la lumière blanches'évaporer ! "Où est-elle passée ?", se demande lesavant. D'autant qu'une fois le prisme traversé,impossible de retrouver dans le faisceau la moindretrace de lumière blanche.Juste une bande de couleurs allant systématiquementdu rouge au violet, en passant par l'orange, le jaune, ledu rouge au violet, en passant par l'orange, le jaune, levert et l'indigo. Newton la nomme le spectre.

• Au terme de longues réflexions et expériences, Newtonfinit par déduire que la lumière solaire n'est pas blanche.Elle semble blanche alors qu'elle est en réalité constituéede rayons multicolores que nos yeux sont incapables dedistinguer. En passant à travers le prisme, les rayons sedistinguer. En passant à travers le prisme, les rayons seséparent, se démêlent, et l'on peut alors les voir

séparément.• Newton expliquera sa découverte en 1675 : la

décomposition de la lumière blanche et donnera mêmela première théorie mathématique de l'arc-en-ciel !

Inversement, si tu dessines sur une toupie différents bandes radiales avec les couleurs de l'arc-en-ciel, en la faisant rapidement tourner toutes les couleurs vont se mélanger et reformeront une couleur presque blanche. Comme le disait Newton, cette découverte fut vraiment très étrange et créa une véritable révolution à l'époque

Comment... se forme un arc-en-ciel ?• La couleur est la

manifestation d'une lumière ( une onde électromagnétique) d'une certaine longueur d'onde. Le domaine du visible s'étend d'une longueur s'étend d'une longueur d'onde de 400 nanomètres (correspondant à ce que nos yeux perçoivent comme du violet) à une longueur d'onde de 670 nanomètres (le rouge).

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• La lumière émise par le Soleil est"blanche", c'est à dire qu'elle secompose d'une sorte de mélanged'ondes lumineuses de longueursd'onde (donc de couleurs)différentes.

• Ce sont les gouttes d'eau ensuspension dans l'atmosphère qui,tout comme des prismestout comme des prismesdécomposent ainsi la lumière :rouge / orange / jaune / vert / bleu/ indigo / violet

On peut observer l'effet del'arc-en-ciel toutes les foisoù il y a de l'eau ensuspension dans l'air etqu'une source lumineusebrille derrière l'observateur.L'arc-en-ciel se manifestetoujours après la pluie ousous les embruns d'unesous les embruns d'unecascade d'eau, lorsque leSoleil est à mi-chemin entrele zénith et l'horizon etlorsque tu as le Soleil dans

le dos.

• L'arc-en-ciel subsiste en général un demi-heure s'il n'y a pas trop de nuages près du Soleil.

• Les chutes de neige ne forment jamais d'arcs-en-ciel.

• Le brouillard peut provoquer un arc en ciel ; on appelle alors l'arc-en-ciel, boucle de brouillard

• Les couleurs bleue et violette sont toujours à l'intérieur del'arc-en-ciel, le rouge à l'extérieur. Parfois il se produit uneréflexion secondaire sur les gouttes d'eau qui donnenaissance à un deuxième arc-en-ciel à l'extérieur du premiermais dont les couleurs sont inversées. Plus rarement on peutapercevoir un troisième arc-en-ciel mais il devient très pâleet est souvent partiel.

• Parfois l'arc-en-ciel n'est pas multicolore. Si les gouttes d'eau sont relativement grosses (2 mm) il prendra une couleur rouge très intense avec un peu de violet et de vert. Par contre si les gouttes d'eau mesurent moins de 0.3 mm l'arc-en-ciel sera très pâle mais au moins deux 0.3 mm l'arc-en-ciel sera très pâle mais au moins deux fois plus large qu'un arc-en-ciel ordinaire et toutes les couleurs seront visibles. Entre les deux extrêmes, si tu observes un arc-en-ciel dans lequel le rouge est absent tu peux en déduire que les gouttes de pluie mesurent environ 0.5 mm de diamètre

• Pour les observateurs quenous sommes, l'arc-en-cielsemble former un demi-cercle. Vision erronéepuisque l'arc-en-ciel formepuisque l'arc-en-ciel formeen réalité un cercle complet.Il existe cependant certainsendroits où l'on peutadmirer les arcs-en-ciel dansleur forme complète,notamment depuis les hautssommets ou en avion.

• Puisque le Soleil doit être opposé à l'arc-en-ciel etrelativement bas à l'horizon, on les observera donc à l'ouest,le matin et à l'est, l'après-midi. Leur apparition, le matin,signifie l'approche d'une ondée par l'ouest. Donc, aucuneamélioration du temps.amélioration du temps.

• Par contre, leur apparition l'après-midi annonce l'arrivée denuages de pluie à l'est, lesquels s'éloignent généralement,comme après un orage.

Un Arc en ciel qui s’écoute ?