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Professeur des ecoles stagiaire, je souhaite faire comprendre a des enfants, ages de 8 a 10 ans, ce qu est un arc en ciel et comment il se produit. Ma culture scientifique n etant pas tres etendue, j ai fait des recherches mais je ne me sens pas suffisamment a l aise pour expliquer simplement ce phenomene a des enfants. pourriez vous m aider ?

mercredi 25 juillet 2012, par Nicolas

- Comme les enfants le savent surement (sinon, leur faire observer !), un arc-en-ciel se produit lorsqu’à la fois il pleut et il fait soleil : en effet la pluie et le soleil sont deux ingrédients indispensables pour "fabriquer" un arc-en-ciel.

- l’idée, c’est que les couleurs de l’arc-en-ciel sont déjà contenues dans la lumière du Soleil ! Mais il faut des gouttes de pluie pour qu’elles apparaissent.

Voici comment :

- le Soleil nous envoie de la lumière qui semble non colorée (on l’appelle "lumière blanche".) Mais en fait, cette lumière est la superposition de lumières colorées, du violet au rouge (toutes les couleurs de l’arc-en ciel !). On ne les distingue pas car lorsqu’elle sont mélangées, elles forment ensemble une lumière blanche.Pour s’en convaincre,découper un disque de carton et peindre des "tranches" des différentes couleurs (les 3 couleurs prumaires suffisent mais on peut en mettre autant qu’on veut, du violet au rouge) on fixe ce disque sur un support et on le fait tourner très vite : le disque parait blanc ! c’est un peu la même chose pour la lumière du Soleil.

- Lorsque la lumière du Soleil arrive sur une goutte de pluie, celle-ci disperse les différentes lumières colorées : la goutte d’eau renvoie chaque lumière colorée dans une direction un peu décalée par rapport à la voisine .On distingue donc les couleurs étalées les unes à coté des autres : c’est l’arc-en-ciel.

NB : un prisme agirait de même (expérience historique d’Isaac Newton, le premier àavoir décomposé la lumière solaire en différentes couleurs). Vous pouvez réaliser cette décomposition, il vous faudrait un document qui décrive comment placer le prisme (soit avec un lampe de lumière blanche artificielle, soit avec de la lumière solaire mais attention danger yeux !) On observe alors à la sortie du prisme, sur une feuille de papier blanc, un "arc-en-ciel" artificiel !

NB : pourquoi la goutte d’eau, ou le prisme, arrivent à disperser la lumière ? c’est du à la structure, à l’échelle des molécules, de ces deux matières.

Pour information, vous trouverez des explications de quantités de phénomènes dans les encyclopédies, de préférence sur CDROM (animations) par exemple l’encyclopédie Kléio d’Havas Interactive à laquelle le CVC a participé. (il y a une animation sur l’arc-en-ciel).