Comment se forment les mirages ?

Dans ce cours de soutien scolaire physique niveau seconde, Lambö se penche sur le phénomène des mirages, mettant en avant la réfraction et les lois de Snell-Descartes.

L’idée de cet article m’est venue très simplement en retravaillant un chapitre du programme de physique de seconde : la réfraction et les lois de Snell-Descartes… qui ont été abordées dans le tout premier article de cette rubrique, le bâton cassé.

Et là je devine votre incompréhension : quel lien peut-il y avoir entre les mirages et un simple bâton dans l’eau ?

… Il s’agit pourtant (presque) du même phénomène !

Définition du mirage

Rappelons tout d’abord : qu’est-ce qu’un mirage ? Il s’agit d’un phénomène optique résultant en l’illusion de voir les objets ailleurs qu’en leur emplacement réel.

… L’exemple le plus connu étant celui de voir une étendue d’eau inexistante ! Nous avons tous vu cet exemple, dans des films, avec de fausses oasis dans le désert… Mais observez un exemple plus concret et courant ci-dessous (en effet, on a pas toujours l’occasion de traverser un désert !).

Clarifions quelque chose de suite : même si j’ai employé le mot illusion un peu plus haut, il ne s’agit pas d’une illusion d’optique ! … En effet, une illusion d’optique est un ‘tour’ que nous joue notre cerveau, et est lié à notre perception. Tandis qu’un mirage peut être pris en photo ! Il s’agit d’un phénomène optique réel !

… Mais alors, d’où ça vient ? Et où est le lien avec le bâton cassé ?!

Rappelons ce que nous avions vu dans cet article : la lumière est déviée lorsqu’elle passe entre des milieux d’indices optiques différents.

Et rajoutons un nouvel élément : l’indice optique de l’air varie en fonction de sa température ! Donc, de l’air chaud déviera la lumière différemment de l’air froid ! … Et lors de fortes chaleurs, l’air est plus chaud à proximité de la route (pour l’exemple illustré par la photo), ou du sable (pour l’exemple de l’oasis) … Donc l’air proche du sol dévie les rayons différemment des couches d’air plus hautes !

Observez donc :

… Et on retrouve là le même type de phénomène que le bâton cassé : la déviation des rayons de lumière nous fait voir des objets où il ne sont pas !

Et voilà chers élèves ! Et comme toujours, à la fin de chacun des mes cours de soutien scolaire en ligne je vous laisse sur ces jolis mots :

 » Notre imagination a des mirages qui nous trompent. « 

 Antoine Albalat