Dans les dessins animés, les mirages sont des visions élaborées d'oasis tropicales, avec des palmiers et des piscines ornées. Ils surgissent soudainement dans le désert chaud, puis disparaissent juste au moment où le héros rongé par le soleil s'apprête à plonger. Ce genre d'illusion est une fiction complète, bien sûr, mais les mirages existent vraiment, et ils peuvent vous faire voir de l'eau là où il n'y en a pas. Dans les zones chaudes, vous les voyez tout le temps le long de l'autoroute.
Un moment dangereux pour voir un mirage serait lors d'une descente fulgurante dans l'une des meilleures destinations de sandboard au monde. Consultez l'article, la vidéo et les images sur le sandboard sur Discovery's Fearless Planet pour en savoir plus.
Dans cette édition de HowStuffWorks , nous examinerons les principes scientifiques simples derrière cet étrange phénomène. Nous examinerons également certains mirages moins courants, tels que les îles et les navires fantômes en vol stationnaire.
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Dans le type de mirage le plus courant, un objet semble se refléter comme s'il y avait une mare d'eau sur le sol. Ce phénomène est causé par la réfraction de la lumière -- la courbure des faisceaux lumineux. La lumière se plie lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre - de l'air à l'eau, par exemple, ou même de l'air plus froid à l'air plus chaud. Cela peut sembler une idée étrange, mais c'est vraiment très simple.
Imaginez que vous poussiez un caddie sur un parking. Si vous exercez une force constante, la vitesse du chariot dépend du moyen il roule -- dans ce cas, la surface pavée du parking. Que se passe-t-il lorsque vous poussez le caddie hors du parking, sur une zone herbeuse ? Si vous le poussez directement sur l'herbe, il ralentira simplement. Le support en herbe offre plus de résistance, il faut donc plus d'énergie pour déplacer le panier.
Mais si vous poussez le chariot sur l'herbe en biais, quelque chose d'autre se produit. Si la roue droite heurte l'herbe en premier, elle ralentira tandis que la roue gauche est toujours sur le trottoir. Étant donné que la roue gauche se déplace brièvement plus rapidement que la roue droite, le panier tournera vers la droite lorsqu'il se déplacera sur l'herbe. De même, si vous passez d'une zone herbeuse à une zone pavée, une roue accélérera avant l'autre et le chariot tournera.
Une onde lumineuse fonctionne de manière similaire. Sa vitesse dépend du type de support qu'il traverse. Dans le vide de l'espace, la lumière voyage à toute vitesse car rien ne la ralentit. Il a plus de mal à se déplacer dans une zone remplie de matière, comme l'atmosphère gazeuse de la Terre, donc il se déplace plus lentement. Lorsqu'elle se déplace d'un milieu à un autre selon un angle, une partie de l'onde change de vitesse un instant avant l'autre, et la lumière tourne.
Dans la section suivante, nous verrons comment ce phénomène crée des mirages.
Les mirages se produisent lorsqu'il y a un changement rapide de la densité de l'air dans l'atmosphère - lorsque l'air à un niveau est beaucoup plus chaud que l'air à un niveau adjacent (consultez cette page pour savoir pourquoi l'air chaud est moins dense que l'air froid).
Cela se produit généralement les jours d'été, lorsqu'une route goudronnée qui a cuit au soleil chauffe l'air directement au-dessus d'elle, créant un changement brusque des niveaux de densité de l'air près du sol. Au fur et à mesure que la lumière passe entre les différents niveaux, elle se courbe, créant des mirages.
Normalement, la lumière du soleil qui rebondit sur un objet (disons une voiture) se reflète dans toutes les directions. Vous voyez la voiture lorsque vos yeux détectent cette lumière. Par temps couvert, vous ne voyez que la lumière qui rebondit sur la voiture directement vers vous. C'est ainsi que vous voyez les choses la plupart du temps.
Par une journée plus ensoleillée, la lumière qui se dirige droit vers vous agit comme d'habitude - elle ne se déplace pas à travers différentes couches de densité d'air, donc elle ne se plie pas beaucoup. Mais une partie de la lumière qui toucherait normalement le sol se plie dans les airs car elle se déplace du niveau d'air plus frais et plus dense vers l'air plus chaud et moins dense juste au-dessus du sol. Comme vous pouvez le voir dans le schéma ci-dessous, cela produit un effet intéressant.
La partie inférieure de l'onde lumineuse passe d'abord entre les couches, elle accélère donc un instant avant la partie supérieure. La lumière qui irait normalement directement vers le sol se courbe vers le haut et se dirige vers vos yeux. L'effet est que vous voyez l'image de la voiture deux fois :une fois au-dessus de la route et une fois sur la surface de la route. La lumière de la partie inférieure de la voiture se penche plus vers le haut que la lumière du haut de la voiture, de sorte que l'image du mirage ressemble à un reflet. Votre cerveau suppose que la lumière se déplace en ligne droite, il semble donc qu'il y ait une image miroir sous l'image normale. Ce mirage ressemble à une flaque d'eau sur la route car, comme une flaque d'eau, il reflète ce qui se trouve au-dessus. Ce type de mirage est appelé un mirage inférieur car il apparaît sous l'horizon.
Mirages supérieurs sont des mirages qui se forment au-dessus de l'horizon. Cela se produit lorsqu'il y a un niveau d'air plus frais inférieur à un niveau d'air plus chaud, généralement au-dessus de paysages glacés ou d'eau très froide. Ce mirage vous fait voir une scène beaucoup plus haute qu'elle ne devrait l'être. Par exemple, vous pourriez voir une masse de terre ou un bateau flottant dans les airs. Cette situation peut également déformer les images, donnant l'impression qu'un bateau est beaucoup plus grand qu'il ne l'est en réalité.
Vous pouvez voir une illusion d'optique similaire n'importe quel jour lorsque le ciel est clair. Lorsque la lumière du soleil pénètre dans notre atmosphère, elle ralentit considérablement. En conséquence, il se penche vers la Terre. Lorsque le soleil est bas dans le ciel, il semble être plus haut qu'il ne l'est en réalité à cause de cette réfraction. Quand il semble que le soleil est sur le point de descendre sous l'horizon, c'est déjà le cas. L'atmosphère courbe la lumière autour de la courbe du globe !
Pour plus d'informations sur les mirages et autres effets de la réfraction, consultez les liens sur la page suivante.
