Couleur arc en ciel : les 7 couleurs et leur ordre

Un arc-en-ciel se lit de l’extérieur vers l’intérieur : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet. Cette liste de sept teintes est la plus enseignée en France, et elle vient des travaux d’Isaac Newton sur la lumière. Dans la réalité physique, il n’existe pas sept bandes séparées par des frontières nettes, mais un dégradé continu que l’oeil humain regroupe en grandes familles de couleurs. Retenez donc l’ordre du rouge vers le violet, et gardez en tête que le chiffre sept relève d’une convention de lecture pratique, pas d’une limite mesurable dans le ciel.

Sommaire

Couleur arc en ciel : un phénomène optique avant d’être une palette

Un arc-en-ciel n’est pas un objet posé dans le ciel, mais une image que la lumière construit sous vos yeux, à l’endroit précis où vous vous trouvez. Il apparaît quand trois conditions se réunissent : le Soleil brille derrière vous, un rideau de pluie tombe devant vous, et l’astre reste assez bas sur l’horizon, à moins de 42 degrés environ. Les gouttes d’eau jouent alors le rôle de minuscules prismes suspendus dans l’air.

Les météorologues rangent ce phénomène dans la famille des photométéores, c’est-à-dire les manifestations lumineuses visibles dans l’atmosphère. Il se forme toujours à l’opposé du Soleil, autour d’un point imaginaire appelé point antisolaire. Voilà pourquoi on l’observe surtout en début de matinée ou en fin d’après-midi, juste après une averse, quand la lumière rasante traverse un rideau de pluie encore actif.

Autrement dit, la couleur arc en ciel ne vient pas du ciel lui-même : elle naît de la rencontre entre la lumière blanche du Soleil et l’eau en suspension. Changez la position de l’observateur, et l’arche se déplace avec lui.

Les sept couleurs de l’arc-en-ciel, du rouge à l’extérieur au violet à l’intérieur

La suite la plus répandue reste celle héritée de la tradition scolaire : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet. Elle se lit de l’extérieur de l’arche vers l’intérieur, ce qui correspond aussi à l’ordre des longueurs d’onde, du plus long au plus court.

Couleur	Position dans l’arche	Longueur d’onde approximative
Rouge	Bord extérieur	620 à 750 nm
Orange	Juste sous le rouge	590 à 620 nm
Jaune	Partie haute du milieu	570 à 590 nm
Vert	Zone centrale	495 à 570 nm
Bleu	Partie basse du milieu	450 à 495 nm
Indigo	Bande foncée	420 à 450 nm
Violet	Bord intérieur	380 à 420 nm

Ces valeurs sont des repères, pas des cases étanches. Sur une photo d’arc-en-ciel, vous verrez souvent le vert et le bleu se fondre l’un dans l’autre, et l’indigo se confondre avec le violet. L’oeil repère sans effort le rouge, le jaune et le vert, beaucoup moins les transitions situées entre le bleu et le violet.

Pourquoi sept teintes alors que le spectre reste continu

La réponse tient autant à l’histoire des sciences qu’à l’optique. En 1666, Isaac Newton fait passer un rayon de Soleil à travers un prisme et constate que la lumière blanche se décompose en une bande colorée. Pour décrire ce qu’il observe, il choisit de nommer sept couleurs, un chiffre qui fait écho aux sept notes de la gamme musicale et aux sept astres alors connus. Les historiens notent d’ailleurs que l’indigo a été ajouté à la série pour compléter le compte, tant la frontière entre le bleu et le violet est difficile à trancher à l’oeil nu.

Sur le plan physique, aucune bande rouge n’est nettement séparée d’une bande orange. Le spectre visible s’étend en continu d’environ 380 nanomètres pour le violet à 750 nanomètres pour le rouge. Entre les deux, toutes les longueurs d’onde existent, y compris celles que nous ne savons pas nommer. L’être humain, lui, regroupe ces longueurs d’onde en catégories pratiques : c’est ce découpage mental que l’on appelle les sept couleurs.

Il faut donc distinguer deux choses. Ce que l’on voit est un dégradé. Ce que l’on raconte est une liste, utile pour apprendre, pour dessiner ou pour se repérer dans un nuancier. Les deux ne se contredisent pas, ils répondent à deux besoins différents.

Retenir l’ordre des couleurs sans réciter par coeur

Le plus simple consiste à mémoriser l’initiale de chaque teinte dans le bon ordre : R, O, J, V, B, I, V. Une phrase fabriquée pour l’occasion fait le même travail, par exemple « Rire Ouvre Joyeusement Vos Belles Idées Vives ». Une phrase absurde se retient mieux qu’une liste, car le cerveau accroche une image là où il oublie une énumération.

Deuxième méthode, plus parlante pour les enfants : séparer la série en deux blocs. D’abord les teintes chaudes, rouge, orange, jaune. Ensuite les teintes froides, vert, bleu, indigo, violet. On retient ainsi quatre éléments au lieu de sept.

Troisième méthode, la plus économique : ne retenir que les deux extrémités. Le rouge est toujours à l’extérieur de l’arche, le violet toujours à l’intérieur. Le reste s’intercale dans l’ordre, du plus chaud au plus froid. Cette règle suffit dans la plupart des situations, y compris pour vérifier un dessin ou un dégradé d’affiche.

Ce que les gouttes d’eau font à la lumière du soleil

Quand un rayon de Soleil frappe une goutte de pluie, il subit trois opérations successives. Il se réfracte en pénétrant dans l’eau, se réfléchit sur la face arrière de la goutte, puis se réfracte de nouveau en ressortant. Chaque couleur ne se courbe pas de la même façon : le violet est dévié plus fortement que le rouge. C’est cette dispersion qui étale la lumière blanche en éventail coloré.

Le résultat prend la forme d’un cône lumineux d’environ 42 degrés autour du point antisolaire. Comme vous n’en voyez qu’une portion, vous percevez une arche et non un cercle complet. La taille des gouttes influence l’aspect final : des gouttelettes fines donnent des couleurs pâles et larges, des gouttes plus grosses des bandes plus franches. La présence d’aérosols dans l’air peut également renforcer les teintes rouges.

Un détail amuse souvent les observateurs : deux personnes placées côte à côte ne voient pas exactement le même arc-en-ciel. Chacune regarde les gouttes situées dans son propre axe de vision. L’arc-en-ciel est, au sens strict, un phénomène personnel.

Arc secondaire, bande sombre d’Alexandre et arcs surnuméraires

Un arc-en-ciel secondaire se forme lorsque la lumière subit deux réflexions internes au lieu d’une seule. Il apparaît plus haut dans le ciel, à environ 51 degrés, et son ordre est inversé : le rouge se retrouve cette fois à l’intérieur de l’arche. Il est aussi plus pâle, car une partie de la lumière s’échappe à chaque rebond dans la goutte.

Entre l’arc principal et l’arc secondaire s’étend une zone plus sombre que le reste du ciel, appelée bande sombre d’Alexandre. Ce n’est pas un simple vide : la lumière y est tout simplement moins renvoyée vers l’observateur.

Plus rares encore, les arcs surnuméraires. Il s’agit de fines bandes pastel collées sous l’arche principale, visibles lorsque les gouttes ont toutes à peu près la même taille. Ils rappellent que la frontière entre sept couleurs et dégradé continu n’est jamais aussi nette qu’un nuancier le laisse imaginer.

Sept, douze ou une infinité de nuances : quel compte retenir

Selon l’usage, le nombre change, et aucune réponse n’est fausse : elles répondent à des questions différentes.

Sept couleurs : la liste scolaire, du rouge au violet, pratique pour apprendre et nommer.
Douze teintes : la roue des couleurs employée en arts plastiques et en design, qui ajoute des intermédiaires comme le jaune-vert ou le bleu-vert.
Une infinité : la réalité physique, un continuum de longueurs d’onde que l’oeil découpe arbitrairement en grandes familles.

Si un enfant vous demande combien il y a de couleurs dans l’arc-en-ciel pour un exposé, la réponse attendue est sept. Si vous peignez une arche sur un mur ou sur une feuille, travaillez avec autant de nuances que nécessaire : le résultat sera plus crédible qu’un empilement de sept bandes strictes.

Observer et dessiner un arc-en-ciel avec un enfant

Après une averse, l’activité la plus simple consiste à sortir regarder le ciel, puis à rentrer dessiner ce que l’on a vu. L’enfant place d’abord les deux extrémités, rouge à l’extérieur et violet à l’intérieur, puis remplit l’espace entre les deux. Le geste vaut mieux qu’une leçon : la main retient l’ordre aussi bien que la mémoire.

Pour varier les supports, un Coloriage princesse fonctionne bien si votre enfant préfère les personnages aux paysages, et un Superwings coloriage convient aux plus jeunes attirés par les avions colorés. Dans les deux cas, la consigne reste la même : respecter la progression du rouge vers le violet.

Les tout-petits qui ne maîtrisent pas encore le crayon peuvent s’entraîner sur un Licorne à colorier et imprimer, dont la crinière reprend souvent les teintes de l’arc-en-ciel et se prête à un dégradé guidé. Pour une fête d’anniversaire sur le thème du ciel, le Coloriage joyeux anniversaire avec prénom se transforme facilement en guirlande multicolore.

Et si le soleil revient pour de bon, un Toboggan enfant installé au jardin prolonge la sortie en plein air, avec une nouvelle occasion de lever les yeux au bon moment.

Combien de couleurs compte vraiment un arc-en-ciel ?

Physiquement, il en compte une infinité : le spectre visible est un dégradé continu de longueurs d’onde. La réponse de sept couleurs correspond à un découpage pratique, adopté pour nommer et mémoriser. Les deux réponses sont donc justes, mais elles ne parlent pas de la même chose.

Pourquoi l’indigo disparaît-il de certaines listes ?

Parce que cette bande est étroite et difficile à distinguer du bleu foncé et du violet. Beaucoup de langues et de manuels récents réduisent la série à six couleurs en supprimant l’indigo. Son maintien dans la liste française vient surtout de la tradition héritée de Newton.

Un arc-en-ciel peut-il se voir la nuit ?

Oui, à condition que la Lune soit suffisamment lumineuse, proche de la pleine lune, et qu’un rideau de pluie soit éclairé par elle. On parle alors d’arc-en-ciel lunaire. Il est très pâle, souvent blanchâtre, et demande une bonne acuité visuelle pour distinguer les teintes.

Pourquoi l’arc-en-ciel dessine-t-il toujours une courbe ?

Parce que la lumière est renvoyée selon un cône d’environ 42 degrés autour du point antisolaire. Depuis le sol, vous n’en voyez que la partie haute, ce qui donne une arche. Depuis un avion ou une montagne, il arrive d’apercevoir le cercle complet.

Que se passe-t-il quand un deuxième arc apparaît ?

La lumière a subi une réflexion interne supplémentaire dans les gouttes. L’arc secondaire est plus haut, plus pâle, et ses couleurs sont inversées : le rouge passe à l’intérieur. La zone sombre qui le sépare de l’arc principal porte le nom de bande sombre d’Alexandre.

Couleur arc en ciel : les sept teintes, leur ordre et ce que le ciel raconte vraiment