Le 15/10/2012 à 12h59
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Question d'origine :
bonjour,
récemment j'ai observé un effet "arc en ciel" sur le sol quand de l'essence (ou de l'huile je ne sais pas) se mélange à de l'eau de pluie...comment expliquer ce phénomène?
bien à vous.
Réponse du Guichet
gds_alc
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 16/10/2012 à 11h58
Bonjour,
Cédric Schmetz sur son site consacré aux cours de science explique que vos observations, un arc en ciel dans une flaque d’essence, correspondent en fait au phénomène d’irisation :
De la lumière blanche arrive à la surface d’un milieu plus réfringent (une flaque d’huile ou d'essence par exemple). Une partie de cette lumière est réfléchie directement sur la surface (rayon r1) tandis qu’une autre partie pénètre à l’intérieur et est réfractée par le milieu (air --> essence). La lumière blanche réfractée se disperse et se décompose en toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Ensuite, chaque couleur se réfléchit à son tour sur une deuxième surface (par exemple le sol) et ressort à l'air en subissant à nouveau une réfraction (rayon r2) à cause du changement de milieu (essence --> air). Comme la lumière blanche (rayon r1) est composée de toutes les couleurs, le rayon r2 rouge à la sortie va interférer uniquement avec la composante rouge du rayon r1, le rayon r2 jaune va quant à lui interférer avec la composante jaune du rayon r1 etc.
A cause de l'épaisseur de la flaque qui n'est pas la même partout, la lumière ne traverse pas toujours la même épaisseur et ne parcourt donc pas toujours la même distance. Dans ce cas, en ressortant, et selon la distance parcourue, le rayon rouge r2 peut interférer avec le rayon r1 et donner un maximum de lumière rouge. Un peu plus loin, un autre rayon r2 rouge qui aurait parcouru une autre distance, interférerait avec r1 pour donner un minimum de lumière et on ne verrait plus de rouge. Par contre, un rayon jaune r2 peut à cet endroit interférer avec le rayon r1 et donner cette fois-ci un maximum de lumière jaune et idem avec les autres couleurs.
On a donc un maximum de lumière rouge, puis à côté une absence de lumière rouge mais un maximum des autres couleurs, puis à nouveau un maximum de lumière rouge, mais une absence des autres couleurs et ainsi de suite. Finalement, on a une succession de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel plusieurs fois de suite.
L’émission les pourquoi de la vie quotidienne présente de manière peut être plus simplifiée de semblables explications.
Pour comprendre tous ces phénomènes, nous vous invitons à consulter nos réponses apportées sur :
* arc en ciel cylindrique
* formes des arcs en ciel
* arc en ciel
Cédric Schmetz sur son site consacré aux cours de science explique que vos observations, un arc en ciel dans une flaque d’essence, correspondent en fait au phénomène d’irisation :
De la lumière blanche arrive à la surface d’un milieu plus réfringent (une flaque d’huile ou d'essence par exemple). Une partie de cette lumière est réfléchie directement sur la surface (rayon r1) tandis qu’une autre partie pénètre à l’intérieur et est réfractée par le milieu (air --> essence). La lumière blanche réfractée se disperse et se décompose en toutes les couleurs de l'arc-en-ciel. Ensuite, chaque couleur se réfléchit à son tour sur une deuxième surface (par exemple le sol) et ressort à l'air en subissant à nouveau une réfraction (rayon r2) à cause du changement de milieu (essence --> air). Comme la lumière blanche (rayon r1) est composée de toutes les couleurs, le rayon r2 rouge à la sortie va interférer uniquement avec la composante rouge du rayon r1, le rayon r2 jaune va quant à lui interférer avec la composante jaune du rayon r1 etc.
A cause de l'épaisseur de la flaque qui n'est pas la même partout, la lumière ne traverse pas toujours la même épaisseur et ne parcourt donc pas toujours la même distance. Dans ce cas, en ressortant, et selon la distance parcourue, le rayon rouge r2 peut interférer avec le rayon r1 et donner un maximum de lumière rouge. Un peu plus loin, un autre rayon r2 rouge qui aurait parcouru une autre distance, interférerait avec r1 pour donner un minimum de lumière et on ne verrait plus de rouge. Par contre, un rayon jaune r2 peut à cet endroit interférer avec le rayon r1 et donner cette fois-ci un maximum de lumière jaune et idem avec les autres couleurs.
On a donc un maximum de lumière rouge, puis à côté une absence de lumière rouge mais un maximum des autres couleurs, puis à nouveau un maximum de lumière rouge, mais une absence des autres couleurs et ainsi de suite. Finalement, on a une succession de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel plusieurs fois de suite.
L’émission les pourquoi de la vie quotidienne présente de manière peut être plus simplifiée de semblables explications.
Pour comprendre tous ces phénomènes, nous vous invitons à consulter nos réponses apportées sur :
* arc en ciel cylindrique
* formes des arcs en ciel
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