RÉFLEXION TOTALE

de la loi de Descaries, car en désignant par « l’indice relatif du

si 11 00'' 1

milieu le plus dense, on doit avoir — . = n, d’où sin x = — .

sin X n

Cet angle porte le nom d’angle limite. Dans le passage de l’eau dans

l’air, cet angle a pour valeur iH” 35'; il est de 61° pour le passage

duverre dans l’air.

Si un rayon tel que 10 tend à sortir du milieu le plus réfringent sous un angle plus grand que l’angle limite, la loi de Des-

cartes n'est plus applicable, mais re.vpérience montre que le rayon est réfléchi dans l’intérieur suivant 01'. Ce phénomène porte le

Fig. 653. — néflcxiou totale.

RÉFRACTION

nom de réflexion totale, non pas qu'il n’y ait aucune perte de lumière dans la réne.vion, mais cela veut dire qu’aucun rayon ne sort il l’e.vtérieur. On peut donc énoncer la proposition suivante : Lorsqu’un rayon lumineux tend à sortir d’un milieu plus réfringent dans un milieu moins réfringent sous un angle plus grand que l’angle limite, le rayon est tolalement réfléchi à l’intérieur.

Le phénomène de la réflevion totale s’observe dans des circonstances très-connues. Ainsi, par exemple, si l’on plonge une cuillei’ dans un verre contenant de l’eau (lig. 653), et qu’on l'élève audessus de l’œil, on voit la surface du lifjuide brillante comme un métal poli à .sa partie inférieure, et une portion de la cuiller y forme son image comme dans un miroir.

Dans les aquariums si répandus aujourd’hui, la réflexion totale ajoute beaucoup à l’aspect intéressant de l’appareil. Dans la surface supérieure du liquide se montrent en effet les images des poissons, et des différents objets que Taquarium renferme. Loi^sque celui-ci est convenablement placé par rapport à l’œil de l'observateur, que les mousses, les plantes marines, les coquillages ont été disposés avec une certaine symétrie, l’ensemble de ces divere objets et de leur image dans la surface supérieure du liquide peut produire un effet très-agréable.

726. Mirage. — Le mirage est aussi un effet de la réflexion totale. Ce phénomène singulier s’observe fréquemment dans les plaines sablonneuses échauffées par le soleil. L’observateur voit à riiorizon comme une immense nappe d’eau (lig. ()54), dans le sein de huiuelle se reflètent comme dans un miroir le ciel, les nuages, les arbres, etc. Le mirage est commun en Égypte, et l’armée française, il l’époque de la célèbre expédition de 1708, en éprouva souvent de cruelles déceptions. .Monge, qui faisait partie de l’expédition, a donné sur place une explication qui est devenue classique.

Par l’effet des rayons solaires, loi'sque l’atmosphère est calme, les couches d’air qui sont en contact avec le sol s’échauffent beaucoup, et il peut arriver que dans une petite épaisseur leur densité soit décroissante à mesure qu’elles s’approchent du sol lui-mème. C’est un fait purement accidentel, qui dépend de divei-ses circon-

Dl<j - Cüfî;;Ie

Fig. Oo4. — Mirage.

RÉFRACTION

stances propres au lieu où on l’observe, «lui ne s’étend que très-peu et ne ])orte aucune atteinte, par conséquent, à la loi générale du décroissement de la densité à mesure qu’on s’élève. Dans le cas où ces conditions physiques particulières se l’encontrent, voici ce qui peut arriver : un rayon lumineux venu du point ,M (flg. 655) va se réfiacler successivement en a, d en s’éloignant de la normale; à un certain moment sa direction coïncidera avec celle de la couche d’air A,

et cette dernière fera l’office d’un miroir; le rayon suivra donc en sens inverse une route pareille A a' d’ à celle qu’il a déjà suivie et atteindra l’œil de l’observateur, qui verra en M' une image du point M, en même temps qu’il verra l’objet directement. C’est donc la couche d’air qui, à un certain moment, devient miroir et joue par conséquent le même rcMe qu’une napjie d’eau rélléchissaiite.

On peut donner une certaine consistance à cette théorie par l’expérience suivante : On se sert d’une caisse rectangulaire en tôle, dont on enlève deux parois opposées; on chauffe le fond de la caisse en dehore avec du charbon, et on se place |)our observer du côté où les parois ont été enlevées. Ordinairement on n’observe rien de particulier, si ce n’est un certain tremblement dans le champ de la vision produit par le mouvement des couches d’air dilatées. Mais quelquefois aussi un certain calme, dû à des conditions difficiles à analyser, s’établit; l’une des couches d’air se transforme, dans ce cas, en miroir, et on voit dans son intérieur l’image des objets placés au delà de la caisse.