PHÉNOMÈNES DU MIRAGE. — GHAP. IV

ccs images ne fussent réfléchies à quelque dislance sur la surface d’un lac. Fatigués par des marches forcées, sous l’ardeur du soleil, dans un air chargé de sable, ils cou raieut au rivage, mais ce rivage fuyait devant eux : c’était l’air échauôe de la plaine qui prenait l’apparence de l’eau , et qui donnait celte image réfléchie du cielct de tous les objets élevés de la terre. Témoins de ce phénomène , les savans de l’expédition eurent, comme toute l’armée , un instant d’illusion, mais cet instant fut court : Monge en découvrit sur-le-champ la cause et en développa toutes les circonstances. C’est , comme nous allons le voir, un jeu particulier de la réfraction.

676. Explication du mirage. Supposons que a b représente la surface horizontale du sol lorsqu’elle est fortement échauffée par la chaleur solaire {Idg. 56 1) , l’expérience prouve que les couches inférieures de l'air ont une densité croissante à mesure que l’air s’élève , qu’à une certaine hauteur cette densité devient à peu près constante, puis qu’elle décroit ensuite, conformément aux lois ordinaires de la constitution de l’atmosphère. Cela posé , concevons un point élevé h, et examinons comment sa lumière doi| être modifiée pour arriver à l’œil que nous supposons placé en] p ; il est évident d’abord que l’œil verra une image directe du point h par les rayons voisins ph; ces rayons, il est vrai, ne viendront pas en lignes absolument droites, puisque entre P et h l’air n’a pas absolument la meme densité; mais ils ne pourront éprouver que de légères inflexions , et il en résultera seulement une certaine irrégularité dans les contours de l’image.

Mais parmi les rayons que le point h envoie dans tous les sens, il s’en trouvera qui suivront la route hiklmkop, et qui donneront par conséquent dans la direction roz une image renversée de l’objet, comme s’il y avait réflexion sur un miroir. En effet, le rayon Ht, par exemple, arrivant obliquement pour pénétrer dans la couche c\ qui est

moins réfringente que la couche c dans laquelle il se trouve, doit se réfracter eu s'écartant de la normale. Par la même raison, il doit s’écarter aussi de la normale en passant de la couché c'dans la couche c", et s’en écarter encore en passant de celle-ci dans la suivante. Ainsi, l’obliquité augmentant sans cesse, il pourra bien arriver qu’à la fin le rayon ne puisse plus passer du milieu réfringent où il est dans le milieu moins réfringent auquel il se présente, alors il sera forcé de se réfléchir, et continuant sa route vers l’œil, il arrivera dans la direction mnop : l’oeil verra donc le point h dans la direction poz et dans une position à peu près symétrique du point h, par rapport au plan mv , sur lequel est censé se faire la réflexion.

La marche du rayon est ici tracée en ligne brisée 5 mais comme la densité va croissant par degrés insensibles depuis la surface, on conçoit que lerayonse dévie aussi par degrés insensibles et qu’il suit une ligne courbe et non une ligne brisée.

Tel est le principe de l’explication du mirage donnée par Monge en présence même du phénomène-, elle a été publiée dans les mémoires de l’Institut d’Egypte.

Voici une expérience qui n’imite le mirage que bien faiblement, mais qui peut servir cependant à en faire comprendre l’explication.

cc', fig. 367, est une caisse de tôle, ayant environ 3o pouces de longueur sur 6 ou 8 pouces, tant en largeur qu’en hauteur. On la x-emplit de charbon allumé, on la suspend à la hauteur de l’œil, et par un rayon visuel qui rase les bords de la caisse , 011 regarde une mire un peu éloignée , telle que m. Alors on voit une image directe de la mire dans la direction pm, puis on voit une image renversée dans la direction pm'. C’est cette seconde image qui est analogue aux images renversées du mirage, elle est évidemment produite par la réflexion de la lumière sur les couches d’air chaud qui avoisinent la paroi de la caisse, et