Vision de flaque d'eau sur la route en été

Bonjour,

En effet, dès qu’il fait chaud l’été, il se crée un effet de flaque d’eau. En physique ce phénomène se nomme un mirage inférieur.

Les principes des mirages (source INRP) :

Au niveau du sol, il peut exister localement des variations d'indice de faible étendue verticale, de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Ils ont pour origine soit une inversion de température en altitude, soit un réchauffement ou un refroidissement de l'air au niveau du sol. On voit donc que deux cas principaux peuvent se présenter.
Un sol ou une nappe d'eau chauds créent un gradient de température dirigé vers le bas, c'est-à-dire un gradient d'indice dirigé vers le haut. Dans un tel cas, les rayons provenant d'un objet s'incurvent vers le haut, et atteignent l'observateur en semblant provenir du sol ; on peut alors voir une image inversée de l'objet. On parle dans ce cas de mirages inférieurs. Ce sont ces mirages qui donnent l'impression d'observer des flaques d'eau sur une route chauffée par le soleil en été : on observe en fait les rayons provenant du ciel, dont notre œil a l'impression qu'ils viennent de la route.

L’ouvrage Mini manuel d’optique géométrique (lien vers le catalogue) (page 24) traite également de ce phénomène physique :

Les mirages sont des phénomènes optiques liés à la propagation non rectiligne de la lumière dans un milieu inhomogène. Les mirages les plus connus sont vus par un temps ensoleillé. Le sol, chauffé par le soleil, est à une température plus élevé que l’air ambiant. Il se forme donc au voisinage du sol une couche d’air qui présente un gradient de température, et donc un gradient d’indice de réfraction. Un rayon lumineux arrivant près du sol est dévié, parfois au point d’être envoyé vers le haut. Un observateur qui capte un tel rayon voit alors un élément du ciel comme s’il venait du sol. Ainsi, le bleu du ciel peut être vu comme une pièce d’eau en plein désert.

La figure ci-dessous fournie par l’académie de Dijon illustre ce phénomène.



L’image ci-dessous représente ce phénomène tel qu’il est possible de l’observer sur une chaussée l’été :



Pour allez plus loin :



- Aurores mirages éclipses : comprendre les phénomènes optiques de la nature (lien vers le catalogue). Cet ouvrage explique les phénomènes optiques et traite des mirages inférieurs à partir de la page 53.

- Le mirage inférieur ou « mirage chaud » : Site physique, chimie de l’académie de Dijon.
Traite de la propagation de la lumière et explique le phénomène du mirage inférieur.

- Quelques phénomènes d’optique atmosphérique Explique quelques phénomènes d’optique atmosphérique dont le « mirage chaud » et mobilise pour cela la loi de variation de l’indice de réfraction de l’air en fonction de la température.


Bien cordialement