R é f ra c tio n s s u r e au c h a u d e ; par ce terme je condense la
phrase plus explicite de : réfractions dans une atmosphère superposée
à une eau plus chaude que l’air.
R é f r a c tio n s s u r e au fro id e , pour réfractions sur une eau plus
froide que l’air.
Dans ces deux groupes, nous pouvons avoir à distinguer deux ordres
de faits :
a) Les phénomènes de réfraction consistant simplement en un déplacement
des objets considérés.
b) Les phénomènes de mirage, apparitions d’images secondaires des
objets considérés, ou d’images sans réalité.
H Réfractions sur eau chaude.
La température de l’eau est plus élevée que Celle de l'air ; la couche
d’air en contact avec l’eau est plus chaude, et par conséquent relativement
moins dense que les couches supérieures. Les rayons lumineux
tangents, ou à peu près, au lac, subissent des incurvations à concavité
supérieure (1). 11 y a réfraction, par conséquent déviation du
rayon lumineux, par conséquent déformation apparente des objets
visés. -,
Pour l’étude de ces réfractions, il y a lieu de séparer deux groupes
de phénomènes.
a) Les uns se rapportant à l’apparence de la surface d’eau visible
jusqu’à l’horizon réel.
b) Les autres se rapportant à l’apparence des objets situés au-delà
du point de tangence avec la surface du sphéroïde terrestre.
(<) Y a-t-il toujours incurvation à concavité supérieure ? La courbe de la réfraction
normale est-elle toujours renversée au point de changer le sens de la courbure
“? Cela n ’est point nécessaire. Il suffit que le rayon anormalement réfracté
décrive une courbe dont la concavité inférieure soit moins forte que la courbure
de la réfraction normale pour qu’il y ait déviation relative dans la direction du
rayon à son entrée dans l’oeil, et par conséquent déplacement apparent de l’objet
qui est vu dans la direction de la tangente à la courbé.
Pour plus de commodité dans l’exposition des . faits, je rapporterai toutes mes
descriptions à des trajectoires à concavité supérieure.
519
A. Apparence de la surface d'eau.
La surface d’eau paraît convexe, très convexe; il y a exagération
.évidente de la courbure de la surface du sphéroïde terrestre.
En môme temps,toute la surface visible de la nappe d’eau subit dans
son ensemble une dépression apparente. Elle est abaissée au-dessous
du plan horizontal. L’angle qu’elle fait avec le zénith est plus grand
qu’il ne devrait l’être sans l’effet des réfractions aériennes.
En troisième lieu, la limite de l’horizon est raccourcie, c’est-à-dire que
le point de tangence du rayon visuel avec la surface de l’eau est plus
l’approché de l’observateur qu’il ne le serait en l’absence de la réfraction,
étant donnée la hauteur de l’oeil au-dessus de la nappe d’eau.
Enfin la ligne de l’horizon apparent sur le lac, au lieu d’être droite et
unie, présente des inégalités très accentuées. Des vagues très aiguës et
très élevées paraissent se dresser en l’air; quelquefois les sommets de
ces vagues se séparent de leur base et, pour un temps très court, semblent
flotter en l’air.
Je reprends le développement de ces divers points.
1° L’horizon apparent (•) est abaissé. En effet, chaque rayon lumineux
émis par la surface de l’eau subissant une incurvation à concavité
supérieure,arrive à l’oeil en faisant avec l’horizontale un angle plus
fort que sans l’effet de la. réfraction.
Le point A (üg. 132) envoie un rayon lumineux dont la tangente, à
son arrivée dans l’oeil 0,
est suivant la ligne A'O.
Le point A est donc vu
dans la direction A ’. Cela
e st vrai pour chacun des
points de la nappe liquide ;
cela est vrai en particu- (ï’ig.132.) Réfraction sur eau chaude. •
lier pour ceux-qui forment l’horizon apparent: De là la dépression de
cet horizon apparent.
m ** M j— a * — jfi) uuigBUH) parue ae roe u toucherait
la nappe d eau, en 1 absence de toute réfraction (on calculerait sa position pa r la
formule de la page 6 de-ce volume) ; l’h o r i z o n a p p a r e n t sera le point oh le
rayon visuel réfracté atteint cette nappe.