- Comment se forment les arcs-en-ciel ?
- Voir un arc-en-ciel
- Pourquoi les arcs-en-ciel sont-ils arqués ?
- Expérience de l’arc-en-ciel
- Matériaux
- Outils
- Instructions
- Produits recommandés
- Matériaux
- Outils
- Instructions
- Produits recommandés
- Matériaux
- Outils
- Instructions
- Produits recommandés
- Plus d’expériences arc-en-ciel
- Le bus scolaire magique : Les mystères des arcs-en-ciel
- Toutes les couleurs de l’arc-en-ciel
- La lumière : Ombres, miroirs et arcs-en-ciel (Amazing Science)
Comment se forment les arcs-en-ciel ?
La lumière du soleil ou lumière blanche est un mélange de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel. Les différentes couleurs de l’arc-en-ciel sont essentiellement mélangées pour donner une couleur blanche.
Vous pouvez vous demander pourquoi, lorsque vous mélangez toutes les différentes couleurs de peinture, cela donne du noir au lieu de la lumière. C’est parce que le mélange de la lumière est additif alors que le mélange des pigments est soustractif.
Lorsque la lumière passe d’un milieu à un autre milieu de densité différente (par exemple de l’air à l’eau), la lumière se courbe. Ce phénomène est connu sous le nom de réfraction de la lumière1 (Plus d’expériences sur la lumière).
La quantité de lumière réfractée dépend de la longueur d’onde de la lumière. Plus la longueur d’onde est courte, plus elle se déforme. Comme les lumières de différentes couleurs ont des longueurs d’onde différentes, chaque couleur est réfractée de différentes quantités.
Par conséquent, la lumière blanche est divisée après être passée de l’air à l’eau et les différentes couleurs deviennent visibles. Cette dispersion de la lumière nous permet de voir le spectre des couleurs qui forment un arc-en-ciel2.
Dans la nature, un arc-en-ciel se forme lorsque la lumière du soleil est réfractée en entrant dans une gouttelette d’eau, réfléchie à l’intérieur de l’arrière de la gouttelette et enfin réfractée à nouveau en sortant de la gouttelette.
Voir un arc-en-ciel
Pour voir un arc-en-ciel causé par la lumière du soleil, celle-ci doit venir de derrière nous car les arcs-en-ciel n’apparaissent que dans la partie du ciel directement opposée au soleil.
Le rouge a la plus grande longueur d’onde parmi les couleurs visibles. Elle a donc tendance à se courber le moins et l’angle entre la lumière incidente et notre ligne de visée pour le rouge est d’environ 42 degrés. Par conséquent, le rouge apparaît au sommet de l’arc-en-ciel
Le violet a la longueur d’onde la plus courte. Il a tendance à se courber le plus. Pour voir le violet, l’angle entre la lumière incidente et notre ligne de visée est d’environ 40. Le violet apparaît donc au bas de l’arc-en-ciel.
Pourquoi les arcs-en-ciel sont-ils arqués ?
Les arcs-en-ciel ne sont pas bidimensionnels. Un arc-en-ciel est vu à un angle qui se situe entre 40 et 42 degrés par rapport à la lumière solaire incidente. Ainsi, toutes les gouttes d’eau qui produisent chaque couleur de l’arc-en-ciel se trouvent sur un cône tridimensionnel. Nos yeux sont à la pointe du cône.
C’est pourquoi les arcs-en-ciel sont arqués. La forme circulaire sous le sol est invisible.
Expérience de l’arc-en-ciel
Maintenant, êtes-vous prêt à faire des arcs-en-ciel ? Voici 3 façons faciles de faire vos propres arcs-en-ciel à la maison.
Avertissement : La supervision d’un adulte est vitale dans les expériences impliquant la lumière du soleil. Ne regardez pas directement le soleil ou le reflet du soleil dans un miroir.
L’une des façons les plus faciles et visuellement les plus étonnantes de voir un arc-en-ciel est d’utiliser un prisme. Un arc-en-ciel à prisme a l’air époustouflant.
Matériaux
- fortes lumières du soleil
Outils
- prisme de verre
- carton blanc / papier (facultatif)
- surveillance d’un adulte
Instructions
- Placez un morceau de papier blanc sur le sol sous la lumière du soleil.
- Posez le prisme sur ou au-dessus du papier.
- Rottez et déplacez le prisme jusqu’à ce que vous voyiez des couleurs arc-en-ciel sur le papier.
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Prisme de photographie -
Prisme équilatéral en cristal de verre optique de 4 pouces.
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Prisme triangulaire en verre optique de 6 pouces
Pas de prisme ? Pas de problème. En utilisant un petit miroir et un verre, vous pouvez faire un bel arc-en-ciel sur le mur.
Matériaux
- eau
- lumière du soleil
Outils
- un verre transparent verre
- petit miroir
- surveillance d’un adulte
Instructions
- Remplir le verre d’eau.
- Mettez le miroir dans l’eau à l’intérieur du verre à un angle.
- Positionnez le verre de sorte que la lumière du soleil brille directement sur le miroir. Vous devrez peut-être déplacer le miroir pour trouver le bon angle.
- Regardez un reflet sur le mur. Ce serait plus facile à voir si la pièce est sombre.
- Ajustez l’angle du miroir jusqu’à ce que vous voyiez un arc-en-ciel sur le mur.
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Miroir de poche
Vous pouvez toujours faire un arc-en-ciel sans lumière naturelle. Essayez cette expérience en utilisant une lampe de poche à lumière blanche.
Matériaux
- eau
Outils
- verre clair
- lampe de poche qui émet une forte lumière blanche focalisée. Les lampes de poche qui n’émettent qu’une lumière jaunâtre ne fonctionneront pas. Les lampes de poche qui n’émettent pas de lumière focalisée ne fonctionneront pas non plus. Cherchez-en une avec des miroirs réfléchissants paraboliques à l’intérieur pour focaliser la lumière, ou une avec une lumière LED forte.
- 2 morceaux de carton blanc
- surveillance d’un adulte
Instructions
- Remplir le verre d’eau.
- Découper un rectangle étroit au milieu d’une feuille de papier.
- Collez ce papier à l’extérieur du verre de façon à ce que la fente soit au centre.
- Placez l’autre morceau de papier sur le sol de l’autre côté du verre pour attraper l’arc-en-ciel.
- Dans une pièce parfaitement sombre, pointez la lampe de poche sur la fente.
- Partez du verre et déplacez lentement la lampe de poche de plus en plus loin du verre.
- Ajuste la distance et l’angle de la lampe de poche jusqu’à ce que tu voies un arc-en-ciel sur le papier de l’autre côté.
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La lampe de poche à lumière blanche
Plus d’expériences arc-en-ciel
Si vous êtes un passionné de l’arc-en-ciel ou si vous voulez plus d’expériences arc-en-ciel, voici quelques projets scientifiques amusants pour vous.
- Eau arc-en-ciel
- Eau de marche arc-en-ciel
- Arc-en-ciel cristal
Le bus scolaire magique : Les mystères des arcs-en-ciel
Ce kit scientifique plusieurs fois primé est éducatif et amusant. Il y a beaucoup d’expériences pratiques sur l’arc-en-ciel. Vous pouvez porter des lunettes arc-en-ciel, concevoir une tournette arc-en-ciel, souffler des bulles arc-en-ciel, faire du lait arc-en-ciel, courber la lumière blanche, mélanger des palettes colorées et bien plus encore. Hautement recommandé pour les scientifiques en herbe et les amoureux de l’arc-en-ciel.
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Toutes les couleurs de l’arc-en-ciel
Vous avez encore des questions sur les arcs-en-ciel ? Voici le livre que vous devriez vous procurer ! Il explique tout sur les arcs-en-ciel, des couleurs aux positions en passant par la forme de l’arc, d’une manière que même mon enfant de 3 ans a pu comprendre. Il est informatif mais pas trop technique pour que les petits enfants comprennent les concepts. Mon enfant ne pouvait pas s’arrêter d’en parler.
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La lumière : Ombres, miroirs et arcs-en-ciel (Amazing Science)
C’est un excellent livre qui enseigne la lumière. Grâce à des illustrations simples et claires, on apprend à faire des reflets, des ombres et des arcs-en-ciel. Excellent ajout à une bibliothèque de classe pour la maternelle à la 2e année et peut compléter l’unité Lumière et ombres.
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