Post on 03-Apr-2015
L’arc en ciel
Un phénomène météorologique et optique
Table des matièresTable des matières
I/ HistoriqueI/ Historique II/ DescriptionII/ Description
1) Présentation générale1) Présentation générale 2) L’arc primaire2) L’arc primaire 3) L’arc secondaire3) L’arc secondaire 4) L’arc surnuméraire4) L’arc surnuméraire 5) Les bandes sombres5) Les bandes sombres
Description de l’arc en cielDescription de l’arc en ciel
Arc surnuméraire
Arc secondaire
Bande Sombre d’Alexandre
Arc primaire
Zone lumineuse
Arc surnuméraire
HistoriqueHistoriqueAristote
Premier a étudier l’arc en ciel.
Roger Bacon Premier a avoir exprimé l’angle de l’arc en ciel.
Théodoric de Freiberg.Trajet de la lumière dans les goûtes d’eau.
DescartesRedécouverte de l’arc
Rappel:Rappel:- Loi de la réflexion :Loi de la réflexion :
Plan
ir
Rayon incident NormaleRayon réfléchit
n1
n2
θ1
θ2
Rayon incident Normale
Rayon réfracté
- Loi de la réfraction : - Loi de la réfraction :
nn11 sin θ sin θ11 = n = n22 sin sin θθ22
Réflexion et réfraction pour Réflexion et réfraction pour l’arc primairel’arc primaire
Deux réfractionsDeux réfractions Une reflexionUne reflexion Indice de réfraction Indice de réfraction
différentdifférent Dispersion de la Dispersion de la
lumièrelumière Spectre lumineux: Spectre lumineux:
entre 380 et 740 nmentre 380 et 740 nm i1=32°
i2=23.5°
i4= 27°
i3=27°
i6=27.8°
i5=20.5°
Réflexion et réfraction pour Réflexion et réfraction pour l’arc secondairel’arc secondaire
Deux réfractionsDeux réfractions Deux réflexionsDeux réflexions Moins lumineux que Moins lumineux que
l’arc primairel’arc primaire Couleurs inversé par Couleurs inversé par
rapport à l’arc rapport à l’arc primaireprimaire
i1=32°
i2=23.5°
i4= 27°
i3=27°
i6=27.8°
i5=20.5°
i7=20.5°
i9=25.65°
i8=19°
i10=19°
Inversion des couleurs des Inversion des couleurs des deux arcsdeux arcs
Ceci est due a la Ceci est due a la réflexion réflexion supplémentaire à supplémentaire à l’intérieur des gouttes l’intérieur des gouttes d’eau.d’eau.
C’est aussi due a C’est aussi due a l’indice de réfraction l’indice de réfraction différent selon la différent selon la longueur d ’onde.longueur d ’onde.
Rayons constituent
l’arc primaire
Rayons constituent l’arc
secondaire
Rayons arrivent du
soleil
Arc surnuméraire et Bandes Arc surnuméraire et Bandes sombressombres
Arcs surnuméraires:Arcs surnuméraires: 2 Arcs2 Arcs Arcs roses et vertsArcs roses et verts Dû aux interférencesDû aux interférences
Bandes sombres:Bandes sombres: Entre arc primaire et arc secondaireEntre arc primaire et arc secondaire Déficit de lumièreDéficit de lumière
L’arc en ciel a été étudié par de nombreux scientifiques. C’est unphénomène optique et météorologique qui rend visible le spectrecontinu de la lumière du ciel quand le soleil brille pendant la pluie. Les lois de la réflexion et de la réfraction interviennent dans ce phénomène. On a pu voir qu’il y avait plusieurs arcs que l’on peut apercevoir ou non.
Maud Pelouas & Noémie Lago