LE MIRAGE

qui parcourt ces plaines voit alors les objets qui s'élèvent audessus duso], réfléchis comme sur une nappe liquide. LMIlusion est si forte, que ceux qui sont pour la première fois témoins du phénomène, ne peuvent s'empêcher de croire à l'existence réelle d'un lac étendant ses eaux à l'horizon. Les soldats français de l'expédition d'Egypte se sont plus d'une fois laissé prendre à cette apparence trompeuse. Accablés de fatigue et de soif, ils voyaient les bords du lac tant désiré fuir à mesure qu'ils approchaient, renouvelant pour eux, sous une forme non moins décevante, le supplice de Tantale. Monge, un des savants qui composaient l'Institut d'Egypte, donna le premier une expli-

' Fig. 259. — Explication du mirage.

cation complète du mirage, que d'ailleurs on n'observe pas seulement dans les déserts d'Afrique \

Voici quelle est, d'après lui, la théorie du mirage : • Les rayons solaires, en arrivant à la surface de la couche sablonneuse, l'échaufient très fortement, tandis qu'ils ont traversé les couches d'air superposées sans élever notablement leur température, le pouvoir absorbant des gaz étant très faible

i. Le phénomène du mirage a été observé très fréquemment par Mathieu et Biot à Dunkerque, sur le bord de la mer. Une plage sablonneuse située dans les dunes, près du fort du Risban, avait été choisie par eux pour leurs observations, que favorisait encore Texistenco d'un grand nombre d'objets très éloignés, tels que des clochers, des arbres, des cabanes. Ils ont cnnstité qu'une différence de température de deux degrés centigrades suffisait pour

ri r le phénomène du mirage.

relativemenl à celui des corps solides. Mais la chaleur du sol se communique par le contact à la couche d*air la plus basse et de celle-ci successivement à celles qui la surmontent. L'air dilaté tend bien à s'élever en vertu de sa^ légèreté spécifique ; mais si le sol présente une surface de niveau à peu près horizontale et si l'atmosphère est calme, l'équilibre subsiste, et il ne se forme que de faibles courants produits par quelques inégalités dans la dilatation des diverses portions de la couche d'air inférieure. Il résulte de là que, vers le milieu du jour, les couches d'air voisines du sol sont rangées, de haut en bas, par ordre de densités décroissantes. Considérons alors un faisceau lumineux envoyé obliquement vers le sol par le point M d'un objet éloigné (fig. 239). En passant d'un milieu plus dense dans une couche raréfiée, il déviera en séloignant de la verticale, de a en rf, et cette déviation ira en croissant à mesure qu'il rencontrera des couches de moins en moins réfringentes, jusqu'à ee que, tombant en A sur une couche avec la surface de laquelle il fait un angle égal à l'angle limite, il éprouvera la réflexion totale. A partir de ce point, il suivra une marche inverse, se rapprochant de plus en plus de la verticale et tombant en 0 dans l'œil de l'observateur, qui voit alors une image du point M en M', point de convergence des rayons formant le faisceau. La même marche s'appliquant à tous les points de l'objet — ici, c'est un arbre — celui-ci semblera réfléchi comme dans un miroir, el l'observateur en verra une image renversée. Le ciel se réfléchit de la même façon, d'où l'apparence brillante du sol à une certaine distance de l'objet, apparence qui fait croire à la présence d'une nappe liquide baignant le pied de celui-ci.

Le phénomène du mirage a lieu aussi à la surface de la mer. quand l'eau possède une température plus élevée que celle de l'air, et l'explication est la même que celle du mirage au-dessus du sol. Quand les couches d'air inégalement échauffées, au lieu d'être séparées par des surfaces horizontales, le sont plus ou moins obliquement, on a le mirage latéral, qui s'observe principalement dans les pays de montagnes, ou encore dans le voisi-

L'ARG-EN-GIEL. 441

nage des édifices : dans ce dernier cas, les objets paraissent

réfléchis comme dans un miroir vertical . Il peut même arriver,

ce qu'on observe quelquefois sur mer, que Timage de Tobjet,

(l'un navire par exemple, se forme au-dessus de lui. Le fils du

célèbre navigateur et physicien Scoresby a été témoin, dans les

iiicrsi)olaires, de ce dernier phénomène, auquel on donne alors

le nom de mirage invei'se. Il aperçut un jour dans les airs

rimage renversée d'un navire que montait son père et dont une

bourrasque l'avait séparé, et celte image avait assez de netteté

[m\v qu'il put reconnaître le navire, bien qu'il fût alors cnliè-

leuieut caché sous l'horizon. Pour expliquer ce phénomène, il

Taul supposer rexistence, à une certaine hauteur dans l'almo-

sphùre, de couches d'air horizontales dont la densité diminue

rapidement de bas en haut.

g 3. l'arc-ek-ciel.

Tout le monde sait que l'arc-en-ciel ou iris se montre à

l'opposé du Soleil, au travers des nuages qui se résolvent en

pluie, et qu'il est tantôt simple, tantôt accompagné d'un arc

extérieur ordinairement moins brillant que le premier. Varc

pnneipal ou intérieur forme une bande circulaire dans la

largeur de laquelle on aperçoit toutes les couleurs du spectre

rangées du violet au rouge, en allant de l'intérieur à l'extérieur.

L'arc secondaire, plus large que le premier, offre les mêmes

couleurs disposées dans un ordre contraire, de sorte que le

louge est en dedans, vis-à-vis du rouge de l'arc principal. La

[)lanche XIII montre quelle est cette disposition, et donne une

idée exacte de la largeur et de l'état relatif des arcs, ainsi que

des dimensions apparentes de la zone qui les sépare.

Pour nous rendre compte des conditions qui président à la production du phénomène, nous allons examiner quelle est la marche suivie par un rayon solaire, quand il tombe sur la surface d'une goutte sphérique de pluie. En arrivant à la surface de la sphère, le rayon lumineux se réfracte, se rapproche