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Le mirage est  un phénomène de réflexion de la lumière qui provient d’une région fraîche dans une région chaude, ce qui provoque une variation rapide de l’indice de réfraction de l’air. A cause de cela, les rayons lumineux se courbent et cela deforme l’image des objets. On observe les mirages surtout sur des grandes plaines ainsi que sur les routes. Cela s’explique par des lois scientifique.

 

Les lois de Snell-Descartes nous montre la trajectoire de la lumière lorsqu’elle traverse deux milieux différents. Cela s’appelle dioptre la séparation entre ces deux milieux. Les rayons sont donc déviés lorsqu’ils franchissent un dioptre ou lorsqu’ils rencontrent une surface réfléchissante.

 

Ce changement de direction est expliqué par les lois de Snell-Descartes, qui incluent la loi de réfraction.

 

Ainsi, lorsque le rayon lumineux entre en contact avec une surface réfléchissante, il est dévié, et le rayon réfléchi reste dans le plan d’incidence.

 

Lorsque le rayon rencontre un dioptre, il crée un rayon réfracté.

 

Snell et Descartes ont chacun montre séparement que lorsque les deux milieux traversés sont homogènes et isotropes, la réfraction subit a une loi simple :

 

                                                                                                   n1.sin(q1) = n2.sin(q2)

 

Où n1 est l’indice du milieu d’incidence, n2 celui du milieu de réfraction, q1 l’angle d’incidence et q2 l’angle de réfraction.

L’indice dépend généralement de la longueur d’onde de la lumière incidente, la réfraction conduit alors a la dispersion d’une lumière polychromatique.

Les mirages

2) Froid ou supérieur

 

Dans certains mers froides, les bateaux semblent parfois voler dans les airs.

 

Dans cet exemple, au contraire du mirage inférieur, la mer est plus froide que l’air. Cette situation crée un indice dirigé vers le bas. Les couches d’air au sol sont plus denses, et l’indice de réfraction plus élevé. Les rayons lumineux se courbent donc vers le bas.

 

Cette situation trompe notre vision. Elle prolonge en ligne droite la direction d’arrivée des rayons, l’objet apparait donc au dessus de sa position réelle.

 

Il existe deux types de mirage:

 

 

1) Chaud ou inférieur

 

 

En été, on observe souvent des flaques d’eau sur les routes chauffés par le soleil. Par ailleurs, la présentation la plus classique du mirage est un palmier se rélètant dans une mare d’eau dans le désert. Ces mirages sont d’autant plus facilement à observer.

 

Dans cet exemple, en plein soleil, les couches d’air proches du sol sont bien plus chaudes que la température atmosphérique moyenne. Enfaite, plus on s’éloigne du sol, plus la température de l’air diminue et plus l’indice de refraction augmente et on a donc affaire un indice dirige vers le haut, du sol vers le ciel.

 

Les rayons du soleil se courbent donc vers le haut, c’est à dire vers les couches d’indice plus eleve. Les courbes arrivent donc dans l’oeil de l’observateur semblant provenir du sol, on peut donc voir une image inversée de l’objet.

 

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