Arc en ciel de chambre

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Arc en ciel de chambre"


Sommaire

Présentation de l'expérience

Comment profiter d'un arc-en-ciel dans une chambre... avec juste de l'eau et de la lumière ?

Matériel

L'expérience

La manipulation

  • Placer la bassine dans un endroit où elle est exposée à la lumière (du soleil si possible, d'un spot si vous habitez à Brest).
  • Verser de l'eau dans la bassine.
  • Plonger le miroir à moitié dans l'eau.
  • Orienter le reflet de la lumière vers la feuille blanche.

Que voit-on ?

Un arc-en-ciel apparaît sur la feuille blanche.
On voit bien la décomposition de la couleur blanche de la lumière en un ensemble de couleurs. Les couleurs les plus importantes sont le rouge, le bleu et le vert.

Explications

De manière simple

La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs. Lorsqu'un rayon de lumière change de milieu (ici de l'air à l'eau puis de l'eau à l'air), cela sépare ses différentes couleurs et crée un arc-en-ciel.

Questions sans réponses

Quelle est la définition d'une couleur ? Quel est le lien entre la couleur d'un objet et la lumière qui l'éclaire ?

Allons plus loin dans l'explication

Chaque couleur est caractérisée par une longueur d'onde de l'ordre du nanomètre. Les couleurs visibles par l'œil humain sont les couleurs dont la longueur d'onde se situe entre 380 et 740 nanomètres.

[ < 380] ultraviolet
[380 - 446] violet
[446 - 520] bleu
[520 - 565] vert
[565 - 590] jaune
[590 - 625] orange
[625 - 740] rouge
[ > 740] infrarouge

Si on assemble tous les intervalles des couleurs que l'humain peut voir, on obtient un intervalle allant de 380 à 740 nanomètres. Cette fusion des couleurs de l'arc-en-ciel donne la couleur blanche. Les différentes couleurs qui composent la lumière blanche ne sont pas déviées de la même façon par l'eau, d'où le phénomène de décomposition de lumière qui se traduit par l'arc-en-ciel.

La lumière blanche est décomposable. C’est une lumière polychromatique, c’est-à-dire composée de plusieurs couleurs. L'expérience met en œuvre un système dispersif permettant la dispersion (décomposition) de la lumière.

Lorsqu'un rayon lumineux pénètre l'eau, il y a une décomposition de la lumière car les deux milieux (air et eau) possèdent un indice de réfraction différent. Or la réfraction est fonction de la longueur d'onde, ce qui entraîne la décomposition du rayon en autant de couleurs qui le constituent.



Liens sur Wikipédia : la lumière

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

Arc en ciel de cd

Autres expériences

Liens internet.
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Applications : liens avec le quotidien

Cette expérience nous explique le phénomène de l'arc-en-ciel.

Le soleil qui suit directement la pluie nous donne un très bel arc-en-ciel !

Retournez un CD, vous y verrez apparaître toutes les couleur de l'arc-en-ciel.

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