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C - Expérimentation

 

Evidemment, tout comme il est possible de les prendre en photo, il est possible de modéliser les différents mirages optiques par des expériences. Il suffit ainsi de créer une différence d'indice de réfraction n, pour cela il faut faire varier la densité, ou la température, ... Le plus simple pour cela est de réaliser l'expérience dans un aquarium rempli d'eau. Ainsi, on ajoutera au fond du gros sel, qui en se diluant dans l'eau lui fera augmenter la densité. Comme la densité sera décroissante du bas vers le haut de l'aquarium, l'indice de réfraction sera lui croissant. Ainsi l'expérience représentera un mirage supérieur. Voilà ce que donnerait un profil d'indice de réfraction:

Le matériel nécessaire à cette expérience est:

- Un aquarium (en pyrex® de préférence pour éviter la casse)
- De l'eau
- un laser
- de la fluorescéine (pour rendre le laser visible)

- un plateau
- du papier millimétré
- un support élévateur à croisillon
- du gros sel

Voici le protocole: 

-Fixer le laser sur un support. On ne modifiera jamais sa hauteur

-Remplir l’aquarium d’eau aux 2/3

-Ajouter un couteau de fluorescéine.

-Le placer sur un élévateur à croisillon, de sorte qu’en jouant sur la hauteur de celui-ci le rayon du laser puisse arriver aussi bien a la base de l’aquarium qu’à la surface de l’eau.

-Placer de l’autre côté de l’aquarium un écran, y fixer une feuille de papier millimétré.

-Noter par une marque le point d’arrivée du faisceau laser sur l’écran.

-Ajouter un cinquantaine de grammes de gros sel, répartis dans l’aquarium.

-Ajuster le laser pour que l’arrivée du faisceau sur l’écran soit la plus basse possible, pour que le rayon soit courbé dans l’aquarium.

 

 

 

 

Il faut attendre quelques secondes avant que le rayon se courbe, le temps que le sel se dilue un peu au fond de l'aquarium. Cependant il ne faut pas trop patienter avant de noter le rayon sur le papier millimétré: sinon la solution sera homogène, on ne pourra plus apercevoir le mirage.

 

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