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Avec les températures extrêmes peuvent survenir des phénomènes optiques étonnants : ce sont les mirages.
Tu as certainement déjà entendu parler des mirages, comme lorsqu’un voyageur perdu dans le désert pense voir une oasis dans le lointain. Peut-être en as-tu toi-même fait l’expérience : quand il fait extrêmement chaud et que tu te trouves au bord d’une route, les voitures lointaines semblent rouler dans une flaque d’eau, alors que le sol est parfaitement sec. Il s’agit là aussi d’un mirage !
Un mirage n’est pas une hallucination, ni le signe qu’il faudrait vite t’hydrater, mais une simple illusion d’optique. L’air, chaud au niveau du sol, monte et se refroidit peu à peu en prenant de la hauteur, formant un gradient de température.
Or, la lumière, lorsqu’elle passe d’un milieu transparent à un autre, mais avec des propriétés optiques différentes, est légèrement déviée. Ce phénomène s’appelle la réfraction et il peut se produire lorsque la lumière traverse des couches d’air de températures différentes.
En allant d’une voiture jusqu’à ton œil, la lumière passe par plusieurs couches d’air à différentes températures, où elle change continuellement de direction. Ainsi, au lieu de se propager en ligne droite, elle décrit une trajectoire courbe descendante, avant de remonter jusqu’à ton œil. De ce fait, la lumière rebondit en quelque sorte sur l’air situé près du sol, comme sur un miroir : c’est pourquoi tu vois l’image de la voiture, comme si elle se reflétait dans de l’eau !
Il existe aussi des mirages dans les zones polaires, où l’air est très froid au niveau du sol et plus chaud en altitude. Le phénomène inverse se produit alors : si on regarde un bateau lorsqu’il fait particulièrement froid, on peut parfois voir son reflet… dans le ciel !
Des mirages aux arcs-en-ciel, la lumière peut ainsi te jouer de nombreux tours – et t’en mettre plein la vue !