Illusion naturelle : les mirages

 

Nous pouvons trouver différentes sortes de mirages :

Les mirages les plus courants sont les mirages de température. En effet ce mirage est dû à une mauvaise perception qui est due à la loi Snell-Descartes sur la réfraction ; cette loi exprime le changement de direction d'un faisceau lumineux lors de la traversée d'une paroi, séparant deux milieux différents. Chaque milieu est caractérisé par sa capacité à « ralentir » la lumière, modélisée par son indice de réfraction  qui s'exprime sous la forme :

Nous savons que l’indice de réfraction dans l’air dépend de la température. De ce fait nous pouvons simplifier et décomposer l’atmosphère en plusieurs couches de températures différentes, ainsi un rayon lumineux traversant toutes ces couches déviera de plus en plus et aura finalement la trajectoire d’une courbe.

Plusieurs conditions doivent être remplies pour obtenir un mirage chaud :

  • Il faut tout d’abord une forte chaleur sur une surface qui chauffe facilement comme le sable ou le goudron.
  • Un espace dénué de végétation car celle-ci tempère le milieu et empêche alors l’observation des mirages.
     

Prenons l’exemple de la route : nous observons parfois des 

flaques sur la route lorsqu’il fait chaud (comme nous pouvons le voir sur la photographie ci-contre). En effet la route étant à une température très élevée, elle communique sa chaleur à l’air en contact. Ainsi plusieurs couches d’air, de la plus chaude (près du sol) à la plus froide. Or on sait que l’indice réfraction de l’air chaud est plus faible que celui de l’air froid ; le rayon lumineux va donc peu à peu se redresser pour prendre une trajectoire sous forme de courbe.
Ainsi lorsque nous croyons observer des flaques d’eau sur
la route par temps de forte chaleur, ce n’est que le reflet
du ciel qui vient directement frapper notre rétine.
Il existe aussi des mirages froids, qui provoque le fait inverse.

 

Nous pouvons aussi trouver des mirages sur l'eau : en effet, le même phénomène peut être recréé sur une grande surface comme sur un lac ou un océan, comme nous pouvons le voir sur la photographie ci dessous :



Grand lac salé, Utah Etats-Unis