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circulaire, coloré, qui apparaît dans les nuées lors-que le temps est pluvieux. II est produit par plu-sieurs réfractions et réflexions des rayons du soleilopérées dans les gouttes sphériques d’eau qui rem-plissent l’air. Cet arc est ordinairement accompagnéd’un second arc qui l’entoure à une certaine distance etdont les couleurs, plus faibles, sont dans un ordre op-posé.

Varc-en-ciel ne paraît jamais que dans les endroits oùil pleut, et où le soleil luit en même temps. Pour l’aper-cevoir, il faut être placé entre le soleil et la nuée qui serésout en pluie.

L’explication de ce phénomène fut long-temps incon-nue aux physiciens.Le premier qui l’aborda avec succèsest Marc-Antoine de Dominis, archevêque deSpalatroen Dalmatie. Dans son ouvrage imprimé à Venise en1G11 , sous le titre De radiis et htcio , Dominis prouveque l’arc coloré est le résultat de deux réfractions, sé-parées par une réflexion de la lumière solaire dans lesgouttes rondes de pluie. Nous devons dire cependantque Képler exprime une idée à peu près semblable dansune de scs lettres écrite à llariot, en iGo 6 .

L’ouvrage de Dominis est loin , au reste, de contenirune théorie complète de cet intéressant phénomène. Cequ’on y trouve sur l’arc extérieur prouve évidemmentque l’auteur n’en soupçonna jamais les véritables causes.Descartes , en partant de l’idée principale de Dominis,perfectionna l’explication de l’arc intérieur, et déter-mina la marche des rayons lumineux dans l’arc exté-rieur. Mais quoiqu’on doive à ce grand homme la ma-jeure partie de ce qu’il y a d’exact dans la théorie del’Iris, il était réservé à Newton de compléter entière-ment cette théorie par son importante découverte de lacomposition des rayons lumineux.

Nous avons déjà dit qu’on apercevait ordinairementdeux arcs-en-ciel : un intérieur ou principal, dont lescouleurs sont vives , et un extérieur ou secondaire , dontles couleurs sont plus faibles. L’ordre des couleurs estpour le premier, en allant de bas en haut, i° violet,2° indigo, 3 ° bleu, 4 ° vert, 5 “ jaune, G° orangé, et

7° rouge; pour le second,

dire que le rouge

est à la partie su- -

périeure de l’arc,

et le violet à la

partie inférieure.

cet ordre est inverse, c’est-à-

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Pour concevoir

la production de

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ce phénomène,

représentons par

lecerclcsIPO une ^

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goutte de pluie : le rayon solaire S s venant frapper obli-quement cette goutte en s, au lieu de continuer sa direc-

tion Sm, sera réfracté en s’approchant delà normale s A( voy. Réfraction), et ira frapper la paroi de la goutteen I ; la portion de ce rayon qui ne traversera pas lagoutte sera réfléchie vers OP, en faisant son angle deréflexion égal à celui de son incidence, et, au lieu decontinuer sa route vers n, il sera réfracté une secondefois en s’écartant de la normale à OP, parce qu’il passeobliquement de l’eau dans l’air. Mais comme ce trait lu-mineux , quelque mince qu’il soit, est un faisceau derayons plus réfrangiblcs les uns que les autres, le violet,qui l’est le plusde tous, se rendra au point V, ctle rougequi l’est le moins, se rendra au point R ; les autres se ran-geront dans l’espace ROPV selon l’ordre de leurs degrésde réfrangibilité. Si donc l’œil de l’observateur est placéen R , il n’apercevra que le rouge dans la direction RP ;si ensuite l’œil s’élève en V, il verra successivementtoutes les autres couleurs, et apercevra enfin le violetdans la direction VO. Pareille chose arrivera encore sil’œil de l’observateur restant en R, la goutte de pluiedescendait j et conséquemment lorsque l’espace est rem-pli de gouttes, il doit apercevoir en même temps, etsous des angles différens, toutes les couleurs prisma-tiques.

Or, l’œil se trouvant au centre d’un cône décrit parla révolution du rayon visuel, et recevant des impres-sions dans le sens de toute la surface conique, verra cha-que couleur comme un arc de cercle ; et l’ensemble descouleurs formera donc une bande semi-circulaire, dontla largeur sera proportionnelle à la différence qu’il y aentre les rayons les plus réfrangiblcs et ceux qui le sontle moins.

Quant à l’arc extérieur, soit QPOL une autre gouttede pluie qu’un trait lumineux S s frappe obliquementen s; au lieu de continuer sa route dans cette di-rection, il se réfrac-tera en s’appro-chant de la nor-male, et ira heurterla paroi concave dela goutte en I. Laportion de cette Iu-mièrequi ne traver-sera pas la goutte

sera réfléchie vers O; une partie de cette même portionsera encore réfléchie vers PQ, et ensuite, au lieu de con-tinuer sa route en ligne droite, elle se réfractera uneseconde fois en s’éloignant de la normale. Ce trait delumière, quoique beaucoup plus affaibli que dans le casprécédent, étant un assemblage de rayons plus réfran-gibles les uns que les autres, le rouge, qui l’est le moins.serendra au point R, et le violet, qui l’est le plus, se rendraau point V; les autres rayons se rangeront dans l’espaceRPQV selon Tordre des degrés de leur réfrangibilité.

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