Les scientifiques peuvent se reposer tranquillement. Les images colorées « arc-en-ciel” ne violent pas les lois de la physique.
La passagère de la compagnie aérienne Melissa Rensen, de Londres, au Canada, a pris les photos par la fenêtre d’un avion alors qu’elle survolait la mer des Caraïbes. Ce n’est que plus tard qu’elle s’est rendu compte que les coups de feu donnaient l’impression que l’avion survolait un arc-en-ciel.
Les images ont déclenché une vague de nouvelles sur elle volant littéralement au-dessus d’un arc-en-ciel. Mais selon la physique, c’est impossible.
Les arcs-en-ciel se forment lorsque la lumière du soleil frappe des gouttelettes d’eau dans l’atmosphère. L’eau divise la lumière du soleil en ses couleurs constitutives et les réfléchit à un angle d’environ 42 degrés, faisant apparaître l’arc-en-ciel dans le ciel.
L’arc-en-ciel est une illusion d’optique qui dépend de l’angle entre le soleil, la gouttelette et l’observateur restant constant à 42 degrés. Il est donc impossible de voir un arc-en-ciel devant vous et de pouvoir ensuite le survoler car à mesure que les angles changent, le phénomène de l’arc-en-ciel disparaîtra ou réapparaîtra à un autre endroit.
Il peut y avoir des situations où un arc-en-ciel apparaît brièvement d’un côté ou sous un plan si les angles s’additionnent tous correctement, mais ce n’est pas le cas ici.
Alors qu’est-ce qui a causé les couleurs dans les photographies de Rensen ? Tout se résume à une propriété de la fenêtre de l’avion connue sous le nom de biréfringence.
Le plastique dans la fenêtre d’un avion affiche la propriété de biréfringence. Cela divise la lumière qui y pénètre en deux rayons distincts. Les deux rayons ont également leurs couleurs dispersées différemment.
Lorsque la lumière émerge de la fenêtre, les deux rayons de lumière interfèrent l’un avec l’autre créant les bandes colorées. L’effet est plus évident lorsqu’un filtre polarisant est utilisé sur l’appareil photo prenant la photo.
La surface de l’océan agit également comme un filtre polarisant. Lorsque la lumière du soleil se reflète dans l’eau, elle se polarise. Cela signifie que les rayons de lumière sont amenés à osciller dans une direction prédominante.
La lumière du jour est également polarisée car elle a été dispersée par les molécules de l’atmosphère terrestre. La lumière bleue est diffusée plus efficacement que la lumière rouge, c’est pourquoi le ciel est bleu.
Tous ces facteurs ont concouru à produire les bandes colorées visibles sur les photographies. Pas un arc-en-ciel.
Correction, 29 octobre 2014: La description de la formation des arcs-en-ciel a été élargie et clarifiée.
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