3. Application à notre cas

En été, les routes peuvent atteindre une température beaucoup plus élevé que celle de l’air du a son exposition au Soleil. Lorsque l’air est à 30°C au Soleil, les

routes peuvent atteindre environ 60°C. Le bitume échauffé dégage alors de la

chaleur qui chauffe l’air proche du sol, ce qui forme des couches d’air plus

chaudes que l’air ambient, plus on s’éloigne du sol plus la température diminue.

Cette situation correspond au mirage inférieur, les flaques d’eau en été sur la route sont donc dû à un mirage inférieur.

La déviation de la lumière ne se déroule pas en une seule étape mais en une multitude de petites déviations. Imaginons un observateur qui regarde un objet subissant un mirage, la lumière par de cette objet vers l’observateur. Au lieu d’aller en ligne droite vers cette observateur, la lumière va être courbée sous l’effet des variations de température. A chaque changement d’indice le rayon se courbe un peu plus car les angles d’incidence vont en augmentant jusqu’à ce que l’angle arrive à un angle limite, là la lumière subit une réfraction totale qui la fait remonter vers l’observateur.

D’après le principe de Fermat : « La lumière se propage d'un point à un autre

sur des trajectoires telles que la durée du parcours soit localement

minimale », la lumière prend toujours le chemin le plus court. Suivant ce

principe le cerveau de l’observateur déduit que la lumière s’est propagée en ligne droit et donc que l’image lui vient de de tout droit, soit sur le sol si l’observateur regardait le sol.

*Les valeurs du schéma sont à titre indicatif.

L’image est inversée car les rayons venant du haut de l’objet sont moins inclinés

que les rayons venant du bas, ils subissent une réflexion totale plus bas et donc

on les verra en dessous des rayons venant du bas de l’objet. Alors, l’image

renversée par rapport à celui-ci. Comme ce mirage a besoin d’un échauffement

important de l’air au niveau du sol, des turbulences peuvent apparaître et

donnent l’impression de distorsion de l’image. C’est pour cela que les mirages

apparaissant sur les routes ne forment pas une réflexion parfaite du ciel, mais

une image instable comme celle que l’on peut voir dans une flaque d’eau.

Habituellement, les mirages inférieurs sont un mélange de ciel bleu et de nuage. Il est possible de voir des détails des véhicules qui circulent sur la chaussée sur les mirages, mais les images sont renversées dans le mirage inférieur, ce qui donne l'impression que ces objets sont réfléchis par une flaque d'eau. Dans le désert un voyageur fatigué subissant un mirage inférieur peut le percevoir comme un lac d'eau au loin. L'objet issue d'un mirage inférieur est le ciel bleu ou bien un objet éloigné. Le mirage nous fait voir au loin une surface brillante de couleur bleu au ciel.

L’image est déformer la plupart du temps car les rayons lumineux traversent à la suite des couches d’airs ou l’indice de réfraction sont différents (pour que l’image ne soit pas déformée il faut que le gradient de température reste constant).