Paritian

Physique

Calculatrice des Angles de l'Arc-en-Ciel et des Halos (Pourquoi 42° et 22°)

L'angle, mesuré depuis le point opposé au Soleil, auquel apparaissent l'arc-en-ciel primaire et secondaire pour la lumière rouge et violette, la bande sombre entre eux et le halo de 22° des cristaux de glace.

Résultats

Arc-en-ciel primaire, bord rouge (extérieur) 42,37 °
Arc-en-ciel primaire, bord violet (intérieur) 40,51 °
Arc-en-ciel secondaire, bord rouge (intérieur) 50,37 °
Arc-en-ciel secondaire, bord violet (extérieur) 53,73 °
Largeur de la bande sombre d'Alexandre entre les arcs 8,00 °
Halo autour du Soleil ou de la Lune (cristaux de glace de 60°) 21,84 °

Ce que fait cet outil

Une goutte de pluie dévie la lumière à l'entrée, la réfléchit une fois à l'intérieur et la dévie de nouveau à la sortie, et la lumière s'accumule à l'angle où la déviation totale est minimale — environ 42° du point opposé au Soleil pour le rouge. La lumière violette est plus déviée et son arc se place un peu plus bas, d'où le rouge à l'extérieur de l'arc primaire. Deux réflexions donnent l'arc secondaire, plus pâle, entre 50° et 54° avec les couleurs inversées, et la bande sombre qui les sépare s'appelle bande d'Alexandre. Le halo de 22° repose sur la même idée avec des prismes de glace.

Formule

cos² i = (n² − 1) ÷ 3 · sin r = sin i ÷ n · primaire = 4r − 2i · secondaire = 180° + 2i − 6r · halo = 2 asin(n/2) − 60°

Variables

SymboleSignificationUnité
nrIndice de réfraction de l'eau pour la lumière rouge—
nvIndice de réfraction de l'eau pour la lumière violette—
niIndice de réfraction de la glace—
PRArc-en-ciel primaire, bord rouge (extérieur)°
PVArc-en-ciel primaire, bord violet (intérieur)°
SRArc-en-ciel secondaire, bord rouge (intérieur)°
SVArc-en-ciel secondaire, bord violet (extérieur)°
ABLargeur de la bande sombre d'Alexandre entre les arcs°
HLHalo autour du Soleil ou de la Lune (cristaux de glace de 60°)°

Exemple résolu

  • Indice de réfraction de l'eau pour la lumière rouge1,331
  • Indice de réfraction de l'eau pour la lumière violette1,344
  • Indice de réfraction de la glace1,31
  • Arc-en-ciel primaire, bord rouge (extérieur)42,37 °
  • Arc-en-ciel primaire, bord violet (intérieur)40,51 °
  • Arc-en-ciel secondaire, bord rouge (intérieur)50,37 °
  • Arc-en-ciel secondaire, bord violet (extérieur)53,73 °
  • Largeur de la bande sombre d'Alexandre entre les arcs8,00 °
  • Halo autour du Soleil ou de la Lune (cristaux de glace de 60°)21,84 °

Limites

  • La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
  • Les valeurs par défaut sont des références typiques, pas des mesures de votre situation. Remplacez-les par vos propres données dès que possible.