Chapitre 9 – Réfraction, réflexion
qu’elle se déplace dans le ciel, la couche d’atmosphère traversée par la lumière varie et
donc l’angle dont a tourné le rayon varie aussi. Les logiciels de pilotage des télescopes
doivent tenir compte de ce phénomène.
Position
Position
apparente
réelle
Terre
Figure 9.20 Position apparente d’une étoile.
Soleil vert
Soleil rouge
Horizon
Figure 9.21 Rayon vert.
La réfraction atmosphérique a aussi une incidence sur la hauteur apparente du Soleil.
Ainsi, on voit le soir le Soleil à l’horizon alors qu’il est déjà « couché » et passé
sous l’horizon. L’indice de l’air comme celui d’autres milieux dépend de la longueur
d’onde. Il suit la loi de Cauchy :
n = a +
b
l 2
où a et b sont des constantes positives. Pour l’eau , l’effet est moins important que pour
le verre mais, dans tous les cas, le rouge est moins dévié que le vert. Ainsi lorsque le
Soleil est sous l’horizon, il arrive qu’on observe une parcelle d’image verte du Soleil
alors que l’image rouge moins déviée est complètement en dessous de l’horizon (Cf.
figure 9.21). Ce phénomène est appelé le rayon vert.
3.2 Mirages
Tout le monde a déjà eu l’impression en été en circulant en voiture qu’il y avait de
l’eau au loin sur la route. Le phénomène de mirage est un phénomène réel et non une
divagation de l’esprit. Il est dû à la variation importante de température des couches
d’air au voisinage du sol en fonction de l’altitude. Lorsque la température augmente,
l’air se dilate et sa masse volumique r diminue (voir cours de thermodynamique). Or,
d’après la loi de Gladstone citée dans le paragraphe précédent, l’indice de réfraction
diminue si r diminue. Si on s’intéresse à une route dont le revêtement (noir) est
surchauffé par le Soleil, l’air au voisinage de la route est chauffé par la route et la
température décroît avec l’altitude. On obtient les variations T, n et r représentées
sur la figure 9.22 en fonction de l’altitude z.
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qu’elle se déplace dans le ciel, la couche d’atmosphère traversée par la lumière varie et
donc l’angle dont a tourné le rayon varie aussi. Les logiciels de pilotage des télescopes
doivent tenir compte de ce phénomène.
Position
Position
apparente
réelle
Terre
Figure 9.20 Position apparente d’une étoile.
Soleil vert
Soleil rouge
Horizon
Figure 9.21 Rayon vert.
La réfraction atmosphérique a aussi une incidence sur la hauteur apparente du Soleil.
Ainsi, on voit le soir le Soleil à l’horizon alors qu’il est déjà « couché » et passé
sous l’horizon. L’indice de l’air comme celui d’autres milieux dépend de la longueur
d’onde. Il suit la loi de Cauchy :
n = a +
b
l 2
où a et b sont des constantes positives. Pour l’eau , l’effet est moins important que pour
le verre mais, dans tous les cas, le rouge est moins dévié que le vert. Ainsi lorsque le
Soleil est sous l’horizon, il arrive qu’on observe une parcelle d’image verte du Soleil
alors que l’image rouge moins déviée est complètement en dessous de l’horizon (Cf.
figure 9.21). Ce phénomène est appelé le rayon vert.
3.2 Mirages
Tout le monde a déjà eu l’impression en été en circulant en voiture qu’il y avait de
l’eau au loin sur la route. Le phénomène de mirage est un phénomène réel et non une
divagation de l’esprit. Il est dû à la variation importante de température des couches
d’air au voisinage du sol en fonction de l’altitude. Lorsque la température augmente,
l’air se dilate et sa masse volumique r diminue (voir cours de thermodynamique). Or,
d’après la loi de Gladstone citée dans le paragraphe précédent, l’indice de réfraction
diminue si r diminue. Si on s’intéresse à une route dont le revêtement (noir) est
surchauffé par le Soleil, l’air au voisinage de la route est chauffé par la route et la
température décroît avec l’altitude. On obtient les variations T, n et r représentées
sur la figure 9.22 en fonction de l’altitude z.
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