1.2.5. Rayon vert
Quand de la lumière blanche traverse l’atmosphère, la réfraction dévie les différentes longueurs d’ondes de la source lumineuse de
différentes manières, l’indice de réfraction
étant une fonction de la longueur d’onde (voir
chapitre 1, loi de Cauchy). Ainsi un rayon est
d’autant plus dévié qu’ils ne sont pas superposés. Un observateur verra donc par exemple le
rayon bleu plus dévié que le rouge et il lui semblera que le rayon bleu arrive au-dessus du
rayon rouge (figure 4.19). Ceci correspond à
l’inversion des couleurs observées après un
prisme (voir chapitre 3).
Le rayon vert s’explique par cette séparation des différentes couleurs de la lumière du
Soleil. L’indice de l’air dépendant de la longueur d’onde est légèrement plus élevé pour
le bleu que pour le rouge. En effet, n rouge (λ = 0,8 μm) = 1,000 291 et n bleu
(λ = 0,4 μm) = 1,000 299 .
Quand le Soleil se couche, les différentes couleurs sont donc séparées par la réfraction avec
une déviation plus importante pour le rayon
bleu que pour le rayon rouge, la différence
atteignant 2 secondes d’arc. Chaque couleur
forme donc une image séparée du Soleil et de
bas en haut on peut observer les disques rouge,
orange, vert, jaune et bleu (figure 4.20). Sur un
parcours très long, les rayons bleus sont généralement complètement absorbés par la diffusion,
dite de Rayleigh. À l’horizon, l’épaisseur d’atmosphère traversée est environ 50 fois celle
traversée au zénith. Si l’atmosphère est très transparente, la dernière lueur est verte.
Pendant le quart d’heure qui précède le coucher du Soleil, on peut donc observer un
liseré vert entourant la moitié supérieure du Soleil, alors que la moitié inférieure est
entourée d’un liseré rouge. Cet effet est bien visible quand le haut du Soleil est masqué
par une bande de nuages. C’est donc l’image verte du Soleil qui disparaît la dernière, le
phénomène s’intensifiant au fur et à mesure que le Soleil s’abaisse à l’horizon. Le rayon
extrême vert apparaît quelquefois séparé du disque solaire à cause de l’absorption des
radiations jaunes et oranges par la vapeur d’eau et l’ozone atmosphérique. Notons que
cette observation est facilitée par le fait que l’œil est en général plus sensible aux radiations vertes.
2. CRITÈRES DE QUALITÉ D’UN SYSTÈME
2.1. Qu’est-ce qu’un bon instrument d’optique ?
Un instrument d’optique possède toujours des défauts rassemblés sous le terme d’aberrations, classées en différentes catégories : aberration sphérique, aberration chromatique, coma, astigmatisme, courbure de champ, distorsion... On demande à un bon
instrument de fournir une image fidèle d’un objet. En particulier, tout rayon issu d’un
4 • La vision des images et les conditions de Gauss
97
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Rouge
Bleu
Figure 4.19 • Déviations des différentes
longueurs d’ondes du visible par la réfraction
atmosphérique. Le rayon en pointillés
représente un passage hors atmosphère.
Horizon
Soleil bleu
Soleil vert
Soleil rouge
Figure 4.20 • Le rayon vert.
Quand de la lumière blanche traverse l’atmosphère, la réfraction dévie les différentes longueurs d’ondes de la source lumineuse de
différentes manières, l’indice de réfraction
étant une fonction de la longueur d’onde (voir
chapitre 1, loi de Cauchy). Ainsi un rayon est
d’autant plus dévié qu’ils ne sont pas superposés. Un observateur verra donc par exemple le
rayon bleu plus dévié que le rouge et il lui semblera que le rayon bleu arrive au-dessus du
rayon rouge (figure 4.19). Ceci correspond à
l’inversion des couleurs observées après un
prisme (voir chapitre 3).
Le rayon vert s’explique par cette séparation des différentes couleurs de la lumière du
Soleil. L’indice de l’air dépendant de la longueur d’onde est légèrement plus élevé pour
le bleu que pour le rouge. En effet, n rouge (λ = 0,8 μm) = 1,000 291 et n bleu
(λ = 0,4 μm) = 1,000 299 .
Quand le Soleil se couche, les différentes couleurs sont donc séparées par la réfraction avec
une déviation plus importante pour le rayon
bleu que pour le rayon rouge, la différence
atteignant 2 secondes d’arc. Chaque couleur
forme donc une image séparée du Soleil et de
bas en haut on peut observer les disques rouge,
orange, vert, jaune et bleu (figure 4.20). Sur un
parcours très long, les rayons bleus sont généralement complètement absorbés par la diffusion,
dite de Rayleigh. À l’horizon, l’épaisseur d’atmosphère traversée est environ 50 fois celle
traversée au zénith. Si l’atmosphère est très transparente, la dernière lueur est verte.
Pendant le quart d’heure qui précède le coucher du Soleil, on peut donc observer un
liseré vert entourant la moitié supérieure du Soleil, alors que la moitié inférieure est
entourée d’un liseré rouge. Cet effet est bien visible quand le haut du Soleil est masqué
par une bande de nuages. C’est donc l’image verte du Soleil qui disparaît la dernière, le
phénomène s’intensifiant au fur et à mesure que le Soleil s’abaisse à l’horizon. Le rayon
extrême vert apparaît quelquefois séparé du disque solaire à cause de l’absorption des
radiations jaunes et oranges par la vapeur d’eau et l’ozone atmosphérique. Notons que
cette observation est facilitée par le fait que l’œil est en général plus sensible aux radiations vertes.
2. CRITÈRES DE QUALITÉ D’UN SYSTÈME
2.1. Qu’est-ce qu’un bon instrument d’optique ?
Un instrument d’optique possède toujours des défauts rassemblés sous le terme d’aberrations, classées en différentes catégories : aberration sphérique, aberration chromatique, coma, astigmatisme, courbure de champ, distorsion... On demande à un bon
instrument de fournir une image fidèle d’un objet. En particulier, tout rayon issu d’un
4 • La vision des images et les conditions de Gauss
97
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Rouge
Bleu
Figure 4.19 • Déviations des différentes
longueurs d’ondes du visible par la réfraction
atmosphérique. Le rayon en pointillés
représente un passage hors atmosphère.
Horizon
Soleil bleu
Soleil vert
Soleil rouge
Figure 4.20 • Le rayon vert.