Que sont les nuages iridescents ? / What are iridescent clouds ?

Iridescent clouds taken by Guillaume Doyen (AstroGuigeek), 29/10/2014

⇒ Le phénomène d'irisation atmosphérique est assez rare et parfois oublié des Terriens. Dans les nuages de moyenne altitude, il se traduit par une magnifique coloration de toutes les radiations lumineuses du spectre solaire, c'est-à-dire les couleurs de l'arc-en-ciel.
⇒ Mais la loi régissant ce principe optique n'est pas la même que celle de l'arc-en-ciel, régis par la réfraction de la lumière.
En effet, les nuages iridescents sont causés par le phénomène de diffraction. 

Qu'est-ce que la diffraction ?

⇒ De manière simple, la diffraction a lieu lorsqu'un espace vide (appelé fente) ou un obstacle est plus petit que la longueur de l'onde lumineuse qui le traverse. 

⇒ La lumière blanche étant polychromatique, elle est alors diffractée (ou séparée) en toutes les couleurs de l'arc en ciel. Voici le résultat : 

La diffraction appliquée aux nuages

⇒ L'irisation des couleurs ne se forme que dans certains types de nuages : les cirrus, altostratus et altocumulus.

Leur particularité est qu'ils sont composés de fines gouttelettes d'eau ou cristaux de glace en suspension. Ces particules doivent être uniformément réparties pour permettre l'irisation. Ainsi toutes les gouttelettes, interfèrent avec les autres pour diffracter la lumière solaire.

⇒ Plus les gouttelettes sont nombreuses et de tailles identiques, plus les couleurs seront éclatantes et marquées.

Le Soleil ou la Lune

⇒ Les nuages iridescents peuvent aussi bien apparaître de jour comme de nuit. La luminosité plus faible de la lune permet même d'obtenir des couleurs plus distinctes à l’œil nu.

⇒ Les nuages iridescents se forment jusqu'à 30 degrés du soleil ou de la lune.

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Iridescent clouds & plane taken by Guillaume Doyen (AstroGuigeek), 29/10/2014

⇒ Atmospheric Irisation is a rare phenomenon which is often forgoten by humans. In medium altitude clouds, it gives a unusual tinting composed of all colours of the solar spectrum, namely colours of the rainbow.

⇒ But the law explaining this physical principle is not the same as the rainbow's one, where the refration slit the white light.

Indeed, Iridescent clouds are formed by the diffraction phenomenon.

What is diffraction ?

⇒ In a simple way, the diffraction occurs when a vaccum space (called a slit) is smaller than the wavelenght of the emitted light crossing it.

⇒ The white light being polychromatic, it is actually diffracted into all the rainbow's colours. Here is the result :

Diffraction applied to clouds

⇒ The irisation of the colours happens only in few clouds of the high atmosphere : cirrus, altostratus and altocumulus. 

Their particularity is that they are made of tiny water droplets or ice crystals. These particles must be uniformly distributed in order to allow irisation. In this way, all these droplets interfer together in order to diffract the sunlight.

⇒ The more the doplets numerous and same size are, the more colours blazing and highlighted are.

The Sun or the Moon

⇒ Iridescents clouds can both appear at day time and at night time. The lower luminosity of the moon even allow to get more visible colours with the naked eye.

⇒ Iridescents clouds form until 30 degres from the Sun or the Moon.