Arc de cercle en ciel

A l’occasion de l’année internationale de la Lumière, la Ville de Nice vous propose de vivre une expérience exceptionnelle, en partenariat avec l’Université de Nice-Sophia-Antipolis et grâce au précieux concours des sapeurs-pompiers du SDIS 06  : tenter de reproduire un arc en ciel géant… Un arc de cercle en ciel !

Rendez-vous en famille, ce jeudi 30 juillet, à partir de 20h30 pour (re)découvrir la magie d’un arc en ciel au cœur de la Promenade du Paillon !

Des mythes et des Légendes

L’arc-en-ciel est le plus fascinant des phénomènes météorologiques. Il n’a cessé d’alimenter notre imaginaire. Dans le livre de la Genèse, il représente l’entente entre Dieu et Noé après le déluge.
Et Dieu dit : C’est ici le signe de l’alliance que j’établis entre moi et vous, et tous les êtres vivants qui sont avec vous, pour toutes les générations à toujours.
J’ai placé mon arc dans la nue, et il servira de signe d’alliance entre moi et la terre. Quand j’aurai rassemblé des nuages au-dessus de la terre, l’arc paraîtra dans la nue ; et je me souviendrai de mon alliance entre moi et vous, et tous les êtres vivants, de toute chair, et les eaux ne deviendront plus un déluge pour détruire toute chair.
Et Dieu dit à Noé : Tel est le signe de l’alliance que j’établis entre moi et toute chair qui est sur la terre.
Dans la mythologie grecque Iris est « la messagère de tous les dieux éternels ». Elle est représentée par une jeune fille, avec des ailes colorées. L’arc-en-ciel est la trace qu’elle laisse lors de sa descente de l’Olympe.

L’Arc de cercle en Ciel

La première tentative d’explication de la forme circulaire de l’arc est due à Aristote, mais c’est à un savant Arabe, Al Farisi au 14e siècle que reviendra le mérite d’en donner la version correcte. Par une série d’expériences remarquables dans lesquelles il étudie dans une chambre noire le chemin parcouru par la lumière qui pénètre dans une sphère remplie d’eau avant d’être réfléchie, il élucide la géométrie élémentaire de l’arc-en-ciel. Ces travaux furent repris par Descartes puis Newton au 17e siècle. Chaque goutte d’eau se comporte en fait comme un prisme « sphérique » qui renvoie vers le soleil une image sous la forme d’un cercle irisé. L’ensemble des gouttes vues par un observateur situé entre le nuage de pluie et le soleil est l’arc-en-ciel proprement dit, lui-même formé d’un arc de cercle irisé.

Miroirs et mirages

L’apport des savants arabes dans le domaine de l’optique est considérable. S’appuyant sur les travaux de leurs prédécesseurs Grecs d’Alexandrie, ils ont développé l’essentiel de la compréhension des phénomènes d’optiques géométriques, notamment dans le domaine de la réflexion et de la réfraction de la lumière.
L’image parfaite d’un objet vu au travers d’une surface plane parfaitement polie résulte de la réflexion des rayons lumineux. Lorsque la surface polie est courbée, les réflexions sont facétieuses et peuvent même être multiples, comme l’a montré un très grand savant, Ibn Al Haythem, père incontesté de la science moderne de la lumière.
La concentration singulière des rayons du soleil lorsqu’ils pénètrent des surfaces courbes donnent naissance à des courbes étonnantes sur le fond d’une piscine. Les rayons de lumière se réfractent lorsqu’ils pénètrent dans un corps diaphane.
Ce phénomène décrit par les savants grecs, puis étudié mathématiquement par Ibn Sahl, et redécouvert par Snell et Descartes au 17e siècle est à l’origine des mirages.