Coll̬ge de Saussure РGroupe de physique

Mots clés | indice de réfraction | lumière | mirage | propagation | réfraction

Illustration du principe de formation des mirages en observant la courbure d’un rayon laser se propageant dans un milieu transparent anisotrope ( dont l’indice de réfraction varie de façon continue avec la hauteur.

Un bac est rempli d’eau. Un rayon laser traverse le récipient juste au-dessous de la surface de l’eau et parvient ensuite sur un écran qui permet de visualiser sa position.

Deux lampes infrarouges placées juste au-dessus de la surface de l’eau sont ensuite enclenchées durant quelques minutes. Ce chauffage intensif permet de créer une variation de densité de l’eau donnant lieu à une variation d’indice de réfraction avec la profondeur. Le rayon laser en traversant cette zone voit sa trajectoire se courber et on peut observer son déplacement sur l’écran.

• Enclencher le laser et noter la position d’arrivée du rayon sur l’écran.
• Enclencher les lampes infrarouges et observer le déplacement du spot sur l’écran

• Première partie
• Laser
• Banc d’optique de 1 m
• Support en bois
• Lampe à double tête
• 2 ampoules OSRAM 150 W
• Aquarium
• Grande tige dorée sur support
• Grand écran blanc
• Deuxième partie
• Lampe bleue 12V
• Alimentation 12V
• 4 supports optiques
• diaphragme  à trou
• écran transparent sur tige
• diaphragme à figure simple

• En remplaçant le laser par une lampe qui éclaire un diaphragme présentant une ouverture en forme de figure simple, il est possible d’observer en direct l’image mirage produite. Pour cela il faut placer ses yeux juste sous la surface de l’eau là où la lumière ressort du bac.