Ci-contre : une couronne entoure le disque solaire.
Constituée d’un ou plusieurs anneaux centrés sur le Soleil,
elle est due à la diffraction de la lumière à travers des
gouttelettes d’eau. Les anneaux s'étendent sur quelques
rayons solaires, et la largeur de chacun de ces anneaux est
inversement liée au diamètre des gouttelettes qui le fait
naître. Ce phénomène se produit aussi autour de la Lune.
Page ci-contre, en haut : couronne lunaire, observée à travers
des nuages cirriformes. La couronne résulte de la diffraction
de la lumière qui traverse des particules d'eau liquide ou
de glace dans les nuages. Ces nuages cirriformes sont sans
doute de minces cirrostratus de haute altitude. La dimension
et la régularité des gouttelettes d'eau dictent la taille et la
couleur de la couronne.
Page ci-contre, en bas : les arcs-en-ciel apparaissent lorsque
l’observateur fait face à une chute de pluie en ayant le soleil
derrière soi. La lumière blanche qui se reflète dans les
gouttelettes est divisée par réfraction en ses couleurs
constituantes. L’arc-en-ciel secondaire, moins lumineux,
est dû à des gouttelettes différentes, situées plus haut
dans l'atmosphère. Ces gouttelettes reflètent par deux fois
la lumière solaire, de sorte que l'ordre des couleurs de
l'arc-en-ciel secondaire est inversé.
Arcs-en-ciel et couronnes
Nous avons tous entendu parler du trésor qui se
trouverait au pied de l’arc-en-ciel, mais savons-nous
comment se dessine ce phénomène météorologique ?
Un arc-en-ciel naît en raison de la façon dont la
lumière se courbe en passant dans l'atmosphère.
L’arc-en-ciel est fait de lumière solaire divisée en les
diverses couleurs de son spectre, et réfractée par des
gouttelettes d’eau présentes dans l'atmosphère terrestre.
Il doit son nom à la forme que prennent les bandes
qui le constituent. Une partie de la lumière qui a
pénétré dans la gouttelette d’eau est reflétée, ce qui
permet à l’observateur de voir les différentes couleurs
- à condition qu’il se tienne dos au Soleil.
La représentation traditionnelle de l’arc-en-ciel lui
attribue sept couleurs - rouge, orange, jaune, vert,
bleu, indigo et violet - alors qu'en réalité on a affaire
à un continuum allant du rouge au violet. Ces coloris
proviennent de ce que la lumière solaire est
composée de couleurs perceptibles pour l’œil. Une
fois mêlées, ces couleurs donnent une lumière
blanche, ce que Newton fut le premier à démontrer
en 1666. En se déplaçant à travers des masses d'air
de différentes densités, la lumière se réfracte et se
disperse en ses différentes couleurs constituantes.
C’est en regardant vers le Soleil ou la Lune, en
revanche, que l’on peut parfois voir une couronne.
Celle-ci est produite par la diffraction de la lumière
par de petites particules - la lumière passe autour de
ces minuscules gouttelettes sphériques. La couronne
se présente comme une série de bandes de couleurs
pâles (évoquant celles de l'arc-en-ciel, mais moins
intenses) entourant le Soleil ou la Lune observés
à travers des altocumulus. La couronne lunaire est
plus facile (et moins dangereuse) à observer que
la couronne solaire, car la Lune est moins éclatante
que l'astre diurne, qui tend à saturer la vision.
Un phénomène appelé • irisation • est parfois
observable sous l'aspect de taches colorées, surtout
vertes et rouges, de formes irrégulières dans des
nuages proches du Soleil ou de la Lune. Ces irisations
sont elles aussi dues à la diffraction de la lumière
autour de gouttelettes d’eau.
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