La Réfraction
La réfraction est le phénomène physique qui est responsable de l'apparition des mirages. Il est expliqué par une équation très simple qui est donnée ci-dessous.
C'est un phénomène physique duquel résulte la déviation d'une onde et en l’occurrence d'un rayon lumineux. Elle a lieu lorsque qu'un rayon lumineux passe d'un milieu transparent A un milieu transparent B et que l'indice de réfraction de A est différent de celui de B.
La loi de Snell-Descartes
L'indice de réfraction n d'un milieu est égal à la célérité de la lumière dans le vide divisée par la célérité de la lumière dans ce milieu. Ainsi l'indice de réfraction du vide est égal à 1.
Loi de snell-Descartes : n1*sin(i1) = n2*sin(i2)
Dans cette équation, n1 et n2 sont respectivement les indices de réfraction des milieux 1 et 2.
i1 et i2 sont les angles formés par le rayon avec la normale.
Schéma de la loi de Snell-Descartes
Le mathématicien français Fermat a mis en place un principe: «pour aller d’un point à un autre, un rayon lumineux emprunte toujours le chemin le plus court». Ainsi, la lumière se propage de manière rectiligne uniquement dans un milieu transparent et homogène dans lequel l’indice de réfraction est constant.
Nous pouvons à présent mieux comprendre le fonctionnement de la déviation de la lumière au sein d'un mirage. Néanmoins cette loi de la réfraction nous indique que le rayon dévié adopte une trajectoire brisée alors que la trajectoire des rayons qui constituent un mirage est courbe. Nous expliquerons cela dans la partie qui décrit la formation des mirages.