Etude des arcs-en-ciel par les 2ndes 2 en Sciences et Laboratoire

Au cours de cette séquence, nous avons eu l’occasion d’étudier la formation d’un arc-en-ciel, et de réaliser une expérience à ce sujet.

Pour commencer, nous avons réalisé une affiche explicative sur le fonctionnement et la création de l’arc-en-ciel.

Cette affiche nous explique la formation d’un arc-en-ciel, simple ou double.

 

Le phénomène des arcs-en-ciel, comment l’expliquer ?

La formation d’un arc-en-ciel est due à la conjonction de trois éléments : il est nécessaire d’avoir une source de lumière blanche, une présence d’eau (vapeur d’eau, fines gouttelettes) et la position de l’observateur est également importante.

Pour observer un arc-en-ciel, l’observateur doit se trouver dos au soleil mais devant les gouttelettes d’eau.

Comment cela se déroule-t-il ?

Les rayons lumineux traversent les gouttes d’eau. On alors observe un arc-en-ciel à environ à 40° par rapport à l’horizon, et le second à 50°.

Cela peut s’expliquer par :

Les rayons lumineux qui entrent dans la goutte. Celle-ci décompose la lumière du rayon, le rouge le plus haut dans la goutte et le violet le plus bas. Les rayons se reflètent au travers de celle-ci et ressortent.

Si on le voyait en entier, il aurait une forme circulaire plus précisément une forme ovale : une ellipse.

On ne peut pas le voir en entier à cause du plan antisolaire. C’est à cause de la terre qui bloque les rayons du soleil et les empêche de former un arc-en-ciel entier.

Créer un arc-en-ciel:

Ensuite, nous avons réalisé l’expérience suivante pour approfondir le sujet.

Matériel utilisé :

• Une bassine
• De l’eau
• Un miroir
• Une feuille blanche
• Une source de lumière blanche

Protocole:

• Tout d’abord il faut remplir la bassine d’eau, puis y introduire la moitié inférieure du miroir avec une inclinaison à 45°.
• Ensuite, pointer ou diriger la source de lumière blanche vers le miroir.
• Enfin, positionner la feuille au-dessus de la source de lumière blanche et de la bassine et chercher où le miroir reflète la lumière. On obtient alors un petit arc-en-ciel.

Article original de Marine B. , Alexane P., Andgèle P. et Saïd A.