Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     De drôles d'arabesques brillant sur la coque des bateaux



 

 

        Voici tout de suite une petite image pour situer les choses. Il faut du Soleil (au bon endroit) de l'eau et un écran de projection, comme une coque de bateau ou autre. caustiques sur une coque de bateau © Rob in Space

            On se doute assez vite qu'il s'agit de reflets du Soleil, mais ces formes sont vraiment étonnantes. Si vous n'avez pas de bateau sous la main, pas de port ni d'eau, vengez vous en faisant votre caustique (c'est comme ça que ces taches lumineuses sont appelées) personnelle.

        Une casserole en aluminium, une feuille blanche découpée en rond pour mettre au fond, du Soleil (avec une lampe, ça marche aussi), et vous vous retrouvez avec de bien jolis tracés lumineux, qui pourraient vous valoir un succès certain  lors d'une Saint Valentin caustique dans une casserole © Rob in Space

            La lumière va se réfléchir sur les bords de la casserole, là où les rayons seront concentrés, il y aura plus de lumière qu'ailleurs. Voyez ce que cela donne si l'on cherche à suivre les trajets de quelques rayons venant du Soleil:

Un trajet de rayon
   Faites un cercle pour le bord de casserole (en noir), dessinez un rayon qui vient du Soleil (en rouge). Il va rebondir sur le bord de casserole en ayant le même angle d'arrivée que de réflexion (en vert). Cet angle est mesuré par rapport au rayon de la casserole (en bleu).    Et puisque je vous sens en forme, faites pareil pour plein de rayons qui arrivent du Soleil, ils sont parallèles entre eux avant de toucher la casserole. Vous verrez que des zones de plus forte concentration de rayons apparaissent, petit à petit, le coeur lumineux naît. Il faut tenir compte de la seconde réflexion sur le bord supérieur si vous voulez retrouver la totalité de la figure...
tout un tas de rayons formant la caustique

                Et les vagues dans tout ça? Ce sont elles qui par leurs successions de cuvettes, fabriquent des caustiques aux formes aussi complexes que le sont les vagues elles-mêmes, et aussi mouvantes...

Les vagues concentrent les rayons par endroits

                Sans compter que vous avez peut-être aussi déjà vu des caustiques très semblables dans le fond de piscines par exemple, sous l'eau. Ces taches lumineuses peuvent se former par réfraction, lors de la traversée de l'eau par la lumière (alors que celles dont on vient de parler sont causées par des réflexions). Et alors, pour le même prix, vous verrez peut-être des petites décompositions en arcs-en-ciel, que l'on a pas lors des réflexions.

    Voici sa version de structure régulière et statique, à travers un verre d'eau. caustique formée par un verre d'eau © Rob in Space

                    Avec les beaux jours, ces jeux de lumières créés par les déformations des plans d'eau sont propices à la rêverie par leur côté hypnotique. Le fait d'en connaître les causes n'ôte pas une once à leur aspect fascinant...