Histoire des Météores/Chapitre 14
Formation de l’arc-en ciel. — Arc-en-ciel solaire. — Arc-en-ciel lunaire.
I.
En parlant de la lumière (ch. IV), nous avons fait remarquer que si l’on dispose un prisme de telle sorte qu’un faisceau de lumière tombe obliquement sur l’une de ses faces, et que l’on reçoive le faisceau émergent sur un écran ou tableau placé à une certaine distance du prisme ; on voit se projeter une image oblongue peinte de mille couleurs, à laquelle on adonné le nom de spectre solaire.
L’arc-en-ciel se manifeste d’une manière analogue ; ce sont des gouttelettes d’eau qui produisent l’effet du prisme.
Le brillant météore aux magnifiques couleurs, qui pour nous est le signe d’une alliance sacrée entre le ciel et la terre, paraissait à des peuples païens digne de parer une déesse ; ils y voyaient la trace laissée par Iris, messagère des dieux.
Ce météore se produit lorsque la lumière du soleil, venant à tomber sur un nuage qui se résout en pluie, éprouve de la part des gouttes d’eau des réfractions qui la décomposent.
Ces rayons, amenés, par une réflexion subie dans l’intérieur même de la goutte d’eau, à l’œil d’un spectateur qui tourne le dos au soleil, y produisent la sensation d’un arc formé de bandes colorées ; ces bandes offrent les mêmes nuances que le spectre solaire, et dans le même ordre : la bande rouge étant extérieure à l’arc, et la bande violette intérieure.
On aperçoit quelquefois un second arc, qui enveloppe le précédent et dont les bandes sont rangées dans un ordre inverse ; il est produit par des rayons colorés qui ont subi deux réfractions dans l’intérieur des gouttes d’eau avant d’arriver à l’œil de l’observateur.
On peut produire des arcs-en-ciel en jetant de l’eau, en l’air, de manière qu’elle s’éparpille ; les jets d’eau, les cascades, la rosée qui humecte les prairies, nous offrent aussi ce phénomène lorsque l’on est placé convenablement pour l’observer, c’est-à-dire lorsque les gouttelettes étant éclairées par les rayons du soleil, on les regarde d’une certaine distance, en tournant le dos à cet astre.
M. l’abbé Raillard croit que le principe des interférences joue dans l’arc-en-ciel le rôle principal, et il explique par ce principe non seulement les phases de l’arc-en-ciel, mais aussi beaucoup de phénomènes analogues ; nous regrettons de ne pouvoir développer ici la théorie de l’ingénieux météorologiste[1].
II.
La lumière de la lune peut de même produire un arc-en-ciel, surtout quand elle est pleine, et qu’elle brille de tout son éclat ; mais les couleurs en sont toujours pâles et fauves.
Ce phénomène, moins brillant que l’arc-en-ciel solaire, et beaucoup plus rare, est dû, comme lui, à la réfraction de la lumière. La lune empruntant son éclat du soleil, les rayons qu’elle nous envoie, affaiblis par la réflexion qu’ils ont éprouvée à sa surface, n’ont pas assez d’intensité pour produire nettement la séparation des couleurs ; et quand ils ont été réfractés par les globules de pluie, ils reviennent à l’œil confondus en un faisceau blanc.
L’arc-en-ciel lunaire offre pourtant quelquefois les mêmes couleurs que l’autre, mais elles sont toujours plus faibles, et ne se produisent d’ailleurs distinctement que quand la lune est pleine.
Aristote, qui dit avoir le premier remarqué l’arc-en-ciel lunaire, ajoute qu’on ne l’aperçoit que lors de la pleine lune ; c’est une assertion purement gratuite, et dont l’expérience a démontré la fausseté.
Ainsi, parmi plusieurs exemples d’arcs-en-ciel lunaires mentionnés dans divers recueils scientifiques, les Transactions philosophiques en citent un observé en 1719, lorsque la lune était demi-pleine.
On lit dans le Guillaume Tell de Schiller :
« Ah ! voyez ! regardez là-bas ! ne voyez-vous rien ?
— Quoi donc ? Oui, un arc-en-ciel de nuit !
— C’est la lumière de la lune qui le forme.
— C’est un phénomène rare et extraordinaire ! Bien des gens n’ont jamais vu cela.
— Il est double, voyez, il y en a un plus pâle au-dessus.
— Une barque s’avance juste au-dessous.
— C’est Stauffacher avec son canot ; cet homme loyal ne se fait pas longtemps attendre. »
M. Martin de Brettes vient de communiquer à l’Académie des sciences l’observation détaillée d’un arc-en-ciel lunaire observé à la Roche, commune de Saint-Just (Haute- Vienne) : « La couleur de l’arc, dit-il, était vert jaunâtre, tirant extérieurement sur le rouge et intérieurement sur le violet. Ces couleurs extrêmes étaient peu apparentes, et ne devenaient visibles que lorsque l’observateur avait regardé avec attention l’arc-en-ciel pendant quelques instants.
« Cet arc-en-ciel lunaire était enveloppé par un second, distant d’environ 5 degrés ; mais on ne distinguait dans ce second arc que la couleur vert jaunâtre, et encore partiellement et en regardant avec attention[2]. »
À l’île de la Réunion, où le ciel est si pur, où les nuits sont si resplendissantes, j’ai été à même d’observer quelquefois des arcs-en-ciel lunaires d’une grande netteté.
La cause du phénomène étant connue, on conçoit d’ailleurs, a priori, que les phases diverses de la lune ne peuvent influer que sur son intensité.