De V Arc-en-ciel

I/arc-en-ciel est une image circulaire et colorée du soleil, qui résulte de la décomposition de ses rayons par l’eau que l’air tenait en dissolution et qui tombe en gouttes de pluies. Cet effet de beau sur la lumière, n'a lieu que sous des conditions indispensables, qui sont la présence du soleil sur l’horizon et la résolution d’un nuage en pluie : il faut encore que l’observateur tourne le dos au soleil, et qu'il soit placé entre cet astre et le lieu où tombe la pluie. D’autres circonstances rendent l’arc-en-ciel plus ou moins apparent; un nuage opaque placé derrière la portion transparente de l’atmosphère, où l’arc est formé, en fait ressortir les couleurs : cette portion d’atmosphère ne doit pas seulement être transparente, il faut encore qu’elle ait une certaine dimension en épaisseur surtout, pour que l'arc-en-ciel soit visible à une grande distance. La grandeur et la position des arcs-en-ciel , dépendent de la hauteur du soleil, de la position du spectateur par rapport a cet astre, et de la figure du terrain enveloppé par les nuages. Un arc-en-ciel dont les couleurs sont très-vives, est presque toujours accompagné d’un second arc, et quelquefois, mais très-rarement, d’un troisième : dans tous ces arcs, l’ordre des couleurs est constant. Dans l’arcinterne,en commençant par le haut, les couleurs qui sont celles du spectre, sont dans l’ordre suivant; rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet : dans l’arc extérieur, s’il n’y en a que deux, l’ordre des couleurs est inverse : les couleurs du second arc sont beaucoup moins vives que celles du premier : le troisième est ordinairement si faible qu’il est rarement visible. Le diamètre apparent <de chacun de ces arcs est constant. En regardant le soleil comme un point placé à une grande distance de la terre, les rayons solaires arrivent à la goutte d’eau sous des directions sensiblement parallèles ; ils s'y réfractent pour passer de l’air dans beau et de l’eau dans l’air; mais cette seconde réfraction est accompagnée d’une réflexion ; les rayons solaires étant décomposés par la première réfraction en élémens rouges, jaunes, etc., ces éléraens se réfléchissent dans l’intérieur de la goutte , avant de repasser dans l’air : or, d’après les lois de la réflexion et de la réfraction, un

(*) On trouvera line notice historique très- intéressante sur l’arc-en-ciel, due à M. Hachette , dans la Correspondance sur l’école Polytechnique (Tom. 1, Pag. 4I2>)

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rayon solaire quelconque et les rayons colores qui résultent Je sa décomposition, sont dans un plan mené par le rayon et le centre de la goutte d’eau : donc si par l’œil du spectateur, les centres du soleil et de la goutte sphérique, on conçoit un plan, il n’y aura que les rayons solaires tombant sur la section de la goutte sphérique par ce plan, dont les élémens colorés pourront arriver à l’œil; mais ces rayons élémentaires arriveront mêlés et divergens, et la couleur du spectre qu’ils produiront, sera d’autant plus faible qu’on sera plus éloigné du heu oh est placée la goutte d’eau. Pour chaque système de rayons colorés, il y a un petit faisceau composé de rayons sensiblement parallèles : comme on n’éprouve la sensation de la couleur propre à ces rayons, qu’autant que l’œil en reçoit l’impression , on les a nommés efficaces* La détermination de l’angle que chacun de ces faisceaux efficaces, fait avec les rayons solaires, est un des principaux points de la théorie de l’arc-en-ciel. On a trouvé par la théorie que le diamètre du premier arc-en-ciel, est de i° ^5r 56" , et que celui du second, est de 3° io' 46. La distance entre les deux arcs est de 8° 27'. il y a une circonstance assez remarquable pour les navigateurs : c’cst la réunion de deux arcs-en-ciel, l’un produit par les rayons directs du soleil, et l’autre par l’image de cet astre sur la surface réfléchissante des eaux. On lit dans les Mémoires de l’Institut d’Egjpte (pag. 8) un rapport curieux de Monge sur ce double arc-en-ciel : l’explication qu’il en donne, s’accorde avec celle de Descartes qui avait observé le même phénomène près d’un grand lac. On observe encore des arcs-en-ciel, formés par la luue, mais qui sont beaucoup moins prononces. Cependant, en 172,4, 4 j11*15? vers dix heures du soir, a Monaco, la

lune étant dans toute sa splendeur , il se forma sur l’horizon, du coté opposé à la partie sereine du ciel, une nuée noire qui versa une pluie abondante, et alors on distingua un arc-en-ciel paifait . cet iris lunaire dura six à sept minutes.