Curieuse observation sur une illusion d'optique produite par un phare électrique à feu tournant

http://cnum.cnam.fr/SYN/4KY28.47.html 

La Nature. Revue des Sciences et de leurs applications aux arts et à l'industrie. Suivi de : Bulletin météorologique de la Nature, Boîte aux lettres, Nouvelles scientifiques. Auteurs : Tissandier Gaston, rédacteur en chef, Parvlle, Henri de, dir. Volume 1896 : Vingt-quatrième année, deuxième semestre : n° 1201 à 1226. Paris : Masson, 1896. Collation : [4]-428 p., 347 ill. Cote CNAM 4° Ky 28.47

Plusieurs de nos lecteurs ont déjà eu certainement avoir l'occasion d'observer la curieuse illusion d'optique que produit à l'horizon, par une nuit sombre, le faisceau lumineux émis par un phare électrique tournant.

L'observateur surpris croit alors apercevoir, à l'instant même où le faisceau lumineux balaye l'espace au-dessus de sa tête, la projection d'un second feu tournant placé à l'horizon, à l'opposé du premier. De plus, ce second feu fictif, venant de l'horizon, semble tourner en sens contraire du second.

Ce phénomène curieux peut être, par exemple, observé tous les soirs, sur la jetée du Havre, lorsque le puissant phare électrique tournant du cap de la Hèvre est allumé, et que l'atmosphère est pure et la nuit profonde.

Si l'on observe alors l'horizon dans la direction des côtes de Honfleur, on voit très nettement un feu tournant  qui semble émaner de ce point, et dont le faisceau lumineux balaye l'espace de l'est à l'ouest en passant par le nord, tandis que le feu de la Hèvre parcourt l'espace de l'est  l'ouest en passant par le sud, c'est-à-dire en sens contraire du précédent.

Or, en réalité, il n'existe aucun phare tournant à l'endroit où l'on croit en voir un, et le spectateur n'est que l'objet d'une illusion d'optique, dont la cause paraît même assez déroutante de prime abord. Il est, du reste, facile aux Parisiens d'observer un phénomène analogue, lorsque le phare électrique tournant de la maison Dufayer et Cie est allumé. Il suffit de faire l'ascension d'un point élevé dans Paris, pour pouvoir embrasse l'horizon.

Si l'on se trouve, par exemple, sur la plate-forme de la tour de la Sorbonne, on a l'impression d'un feu tournant émanant du grand Montrouge et qui tourne de l'est à l'ouest en passant par le nord.

Cette illusion d'optique est du reste provoquée par le phénomène de perspective aérienne suuivant : soit P le phare, tournant suivant la direction a, et en O l'observateur dirigé suivant la direction OH, le point H étant le point de sécance de la ligne d'horizon AA' et du rayon PO.

Si nous considérons deux rayons successifs PA et PA' correspondant à deux positions du faisceau lumineux dont la trace dans l'atmosphère reste visible pendant un temps appréciable, grâce à la fluorescence particulière de l'oxygène de l'air, l'observateur placé en O voit alors passé au-dessus de sa tête les faisceaux lumineux PA et PA'  suivant un arc de cercle  A'A dont le développement lui paraît être considérable, parce que l'observation en est faite sous un angle visuel très grand.

Par contre l'arc de cercle AA' décrit par le faisceau lumineux sur la ligne d'horizon, n'étant vu par l'observateur que sous un angle visuel très petit, à cause de l'éloignement cet arc AA' ne lui apparaît que sous la forme d'une ligne très courte, quoique en réalité l'arc AA' soit beaucoup plus long que l'arc A'A.

Comme un phénomène analogue se produit au même instant sur tout le trajet du sillon lumineux, il en résulte que l'observateur voit sucessivement le rayon lumineux suivant les directions ab" et ab et qu'il a l'illusion d'un déplacement de ce faisceau lumineux autour d'un centre de rotation fictif, placé en P au-delà de l'horizon.

En résumé, ce phénomène se trouve être pour l'observateur le même que celui qui serait produit par la projection lumineuse d'un phare tournant situé en p et dont le sens de rotation  B s'effectuerait en A'A, c'est-à-dire suivant A'A , c'est-à-dire en sens contraire de la direction a de la rotation du phare P.

Albert Nodon

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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