Arc blanc

Envoyé par kerian le 29 novembre 2016 à 08h28

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pYranha Lombreek

C'est typique des arcs-en-ciel de brouillard. Les gouttes d'eau qui constituent le brouillard sont beaucoup plus petites que les gouttes de pluie (normal, sinon elles tomberaient comme la pluie). Si petites en fait (1 - 100 μm), que leur taille devient comparable aux longueurs d'onde de la lumière visible. (0.38 - 0.75 μm).

Du coup, tandis que les grosses gouttes de pluie obéissaient purement aux lois de l'optique linéaire et se comportaient (plus ou moins) comme des prismes ; ici, les lois de l'optique ondulatoire entrent en jeu, en particulier la diffusion de Mie : quand un rayon lumineux rencontre une particule, il se retrouve diffusé dans toutes les directions. (illustration ci-dessous).

Pour des particules de cette taille, la diffusion de Mie est assez peu dépendante de la longueur d'onde: chaque gouttelette réfracte la lumière comme dans un arc-en-ciel "classique" (d'où l'arc), puis la diffusion de mie "diffuse" chaque longueur d'onde dans tout un éventail de directions : c'est comme avoir un mélangeur en sortie, les couleurs sont "étalées" et on voit un arc blanc.