Quels sont les phénomènes qui expliquent l’apparition des mirages, donnant l’illusion du ciel reflété sur une route chauffée ?

« Quels sont les phénomènes qui expliquent l’apparition des mirages, donnant l’illusion du ciel reflété sur une route chauffée ? • Accroche : route en été • Problématique • Plan : → expliquer comment la chaleur influence l’air au-dessus de la route → comment cela modifie la trajectoire de la lumière et donne naissance au mirage → accroche = moi ? P1 : A) La dilatation de l’air sous l’effet de la T°C → thermo.

: la T°C élevée de la route chauffe l’air au contact → l’air chaud est moins dense que l’air froid → gradient de densité dans l’atmosphère près du sol B) Le gradient de T°C et de densité → la T°C de l’air ↑ avec l’altitude dans ce cas → ce gradient entraîne un changement d’indice de réfraction P2 : A) Indice de réfraction variable dans l’air → rappel du principe : un air + dense → l’indice ↑ → air chaud : indice faible, air froid : indice ↑ B) La réfraction progressive et la courbure des rayons lumineux → la lumière suit une traj.

courbe (lois de Snell-Descartes) → un rayon venant du ciel peut être dévié vers le sol et remonter vers l’œil C) Interprétation par le cerveau → le cerveau pense que la lumière vient droit (illusion d’un reflet du ciel sur la route) → appar.

d’une image « mirée » = mirage 1A – La température élevée de la route chauffe l’air au contact • La route étant noire, elle absorbe bcp de rayonnement solaire (elle a un faible albédo) → elle chauffe donc rapidement sous le Soleil → T°C bitume en été parfois + de 50°C à 60°C • La chaleur se transmet par conduction à l’air au contact de la route → la couche d’air juste au-dessus du sol se réchauffe → cet air devient – dense car les molécules acquièrent davantage d’énergie cinétique ↑ • Ce phénomène crée un gradient de T°C vertical → très chaud près du sol → froid en montant → résultat : l’air est stratifié avec des couches de densité ↓ 1B – Le gradient de T°C et de densité • À cause de la route chauffée, la T°C de l’air diminue progressivement quand on monte en altitude : → près du sol : air très chaud → plus haut : air + froid → on parle d’un gradient thermique vertical • Ω la densité de l’air dépend de sa T°C → air chaud : mol.

+ écartées → air - dense → air froid : mol.

+ proches → air + dense • Cette variation de densité implique une variation de l’indice de réfraction de l’air : → indice de réfraction n ↓ quand T°C ↑ → au sol (air chaud), l’indice est < que au-dessus IIA – Indice de réfraction variable dans l’air • Indice de réfraction d’un milieu = vitesse de la lumière dans ce milieu →n=c/v • Dans l’air, l’indice est légèrement supérieur à 1 → + l’air est dense, + la lumière est ralentie → + l’air est chaud, + la lumière va vite •.... »