L'arc-en-ciel Mythes et légendes À Hawaii, en Polynésie, en Autriche, au Japon, pour quelques tribus amérindiennes, l'arc-en-ciel est le chemin que les âmes prennent dans leur route vers le ciel et on l'appelle le pont ou l'échelle pour aller plus haut ou dans d'autres mondes. Les Russes disent que l'arc-en-ciel est la porte du ciel. En Nouvelle-Zélande, les chefs morts voyageaient sur l'arcen-ciel jusqu'à leur nouvelle maison. D'autres mythes racontent que l'arc est un ruisseau où les âmes s'abreuvent Le Zoulou d'Afrique du Sud nomme l'arc-en-ciel « the Queen Arch » parce que c'est une des charpentes qui soutient la maison de la Reine du ciel. En Allemagne, le second arc-en-ciel plus pâle qui peut être observé parfois au-dessus du premier est perçu comme le travail de Satan qui tente de surpasser Dieu. En Norvège, un géant du nom de Heimdal se tient sur un pont arc-en-ciel et fait la communication entre le ciel et la terre. Heimdal a l'ouïe tellement fine qu'il est capable d'entendre l'herbe pousser. Il garde Asgard, la maison des dieux norvégiens. • Les Samoyèdes, le peuple mongol de Sibérie et les gens du peuple cherokee disent que c'est l'ourlet du manteau du dieu Soleil. Le fait que les Américains et les Mongols partagent le même mythe est peut-être une preuve de plus que l'Amérique et l'Asie étaient reliés autrefois. Cela expliquerait 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 que toute l'eau dans le monde vient de lui. Pour arrêter la pluie, lorsqu'elle n'est pas nécessaire, Dieu fait deux arcs-en-ciel, le plus étroit étant le mâle et le plus large étant la femelle. L'arcen-ciel mâle ne peut pas arrêter la pluie par lui-même, mais lorsqu'il est suivi par la femelle, la pluie cesse.. • À Kauai, la déesse de l'arc-en-ciel est Anuenue. Il y a une histoire concernant un enfant du nom de Ua, nom qui veut dire pluie, qui serait tombé du haut d'une falaise. Anuenue a utilisé son arc-en-ciel pour arrêter la chute de l'enfant et le sauver. L'enfant y est monté pour épouser Kulu-'i-ua, le fils du chef d'une tribu rivale. Leur mariage a apporté la paix sur l'île de Kauai. • En Islam, l'arc-en-ciel est constitué de quatre couleurs, le rouge, le jaune, le vert et le bleu. Chaque couleur représente un des quatre éléments de la Terre (air, eau, terre et feu). Dans la chrétienté, l'arc-en-ciel représente le pardon, la réconciliation entre Dieu et l'humanité. Dans l'ancien symbolisme chrétien, les principales couleurs de l'arc-enciel étaient le rouge, le bleu et le vert, pour le feu, l'eau et la terre. L'Ancien Testament dit que Dieu a montré à Noé un arc-en-ciel après que le déluge se fut arrêté; c'était un signe que Dieu n'infligerait plus jamais de déluge à 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 (par exemple le Soleil), les flammes ou les lampes que l'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 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.) 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'âge Sa 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 énergie nucléaire en énergie lumineuse. Le soleil émet de la lumière blanche ou lumière visible mais aussi d'autres rayonnements appartenant au spectre électromagnétique comme les rayonnements infra-rouge ou les ultraviolet.(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 que le 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 exemple d’une lampe torche ou d’un laser se propage en ligne droite. Jean perçoit la lumière de la lampe parce que son œil se trouve sur le trajet du faisceau lumineux. Pierre lui ne voit rien car il est en dehors du trajet de la lumière. Si Pierre est un astronaute, le fond du ciel lui apparaît noir car aucune lumière ne lui parvient, hormis celle des points lumineux des étoiles. Diffusion de la lumière • Dans une atmosphère calme, transparente, de température constante la lumière se propage aussi en ligne droite. Cependant la lumière rencontre sur son chemin à travers l’atmosphère de nombreuses particules microscopiques qui vont se comporter comme autant de sources lumineuses et qui vont renvoyer la lumière dans toutes 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 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, qui découvrit en 1666 que la lumière du Soleil était constituée d'un mélange de couleurs. En faisant passer la lumière à travers un prisme (du verre transparent) il décomposa la lumière blanche en plusieurs couleurs fondamentales : ce sont les 7 couleurs de l'arc-enciel, que l'on peut encore réduire aux couleurs de base : bleu, vert et rouge. • . Quel étrange phénomène de voir la lumière blanche s'évaporer ! "Où est-elle passée ?", se demande le savant. D'autant qu'une fois le prisme traversé, impossible de retrouver dans le faisceau la moindre trace de lumière blanche. Juste une bande de couleurs allant systématiquement du rouge au violet, en passant par l'orange, le jaune, le vert et l'indigo. Newton la nomme le spectre. • Au terme de longues réflexions et expériences, Newton finit par déduire que la lumière solaire n'est pas blanche. Elle semble blanche alors qu'elle est en réalité constituée de rayons multicolores que nos yeux sont incapables de distinguer. En passant à travers le prisme, les rayons se séparent, se démêlent, et l'on peut alors les voir séparément. • Newton expliquera sa découverte en 1675 : la décomposition de la lumière blanche et donnera même la 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 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). • • La lumière émise par le Soleil est "blanche", c'est à dire qu'elle se compose d'une sorte de mélange d'ondes lumineuses de longueurs d'onde (donc de couleurs) différentes. • Ce sont les gouttes d'eau en suspension dans l'atmosphère qui, tout comme des prismes décomposent ainsi la lumière : rouge / orange / jaune / vert / bleu / indigo / violet On peut observer l'effet de l'arc-en-ciel toutes les fois où il y a de l'eau en suspension dans l'air et qu'une source lumineuse brille derrière l'observateur. L'arc-en-ciel se manifeste toujours après la pluie ou sous les embruns d'une cascade d'eau, lorsque le Soleil est à mi-chemin entre le zénith et l'horizon et lorsque 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 de l'arc-en-ciel, le rouge à l'extérieur. Parfois il se produit une réflexion secondaire sur les gouttes d'eau qui donne naissance à un deuxième arc-en-ciel à l'extérieur du premier mais dont les couleurs sont inversées. Plus rarement on peut apercevoir un troisième arc-en-ciel mais il devient très pâle et 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 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 que nous sommes, l'arc-en-ciel semble former un demicercle. Vision erronée puisque l'arc-en-ciel forme en réalité un cercle complet. Il existe cependant certains endroits où l'on peut admirer les arcs-en-ciel dans leur forme complète, notamment depuis les hauts sommets ou en avion. • Puisque le Soleil doit être opposé à l'arc-en-ciel et relativement 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, aucune amélioration du temps. • Par contre, leur apparition l'après-midi annonce l'arrivée de nuages de pluie à l'est, lesquels s'éloignent généralement, comme après un orage. Un Arc en ciel qui s’écoute ?