Ce que voit un poisson du mode aérien

C'est en quelque sorte, un complément à tous les articles précédents concernant la réfraction.

Tous les fichiers : document pdf, sources etc. sont archivés dans le dossier (refraction3d-2.zip) dans  :

refraction2015

Ce sujet a été traité dans la revue Pour la Science, mai 1984 n◦79 dans la rubrique “Expériences d’amateur” : Comment les poissons voient les pêcheurs et leurs appâts, par Jearl Walker. et par Iakov  Perelman, dans le tome 2 de Physique récréative qui a écrit sur ce sujet un chapitre intitulé : “Le monde tel qu’on le voit d’au dessous l’eau”.

Voici un aperçu du contenu du dossier :

La “fenêtre” de vision du poisson :

Quelques images de ce que pourrait voir un poisson du monde aérien, calculées avec PSTricks et le package pst-solides3d.
Des bâtons verticaux : la partie bleue est immergée.

Ces bâtons en vison directe :

Le premier dessin représente la vue du poisson, le deuxième les positions des cylindres disposés sur une même droite mais à la même distance que dans le dessin précédent, ainsi que le cône de vison.

Une araignée d’eau se déplaçant à la surface de l’eau, elle est vue par un poisson situé à 8 cm de profondeur. Le cercle représente la fenêtre de vision.

L’araignée paraît plus petite, mais la déformation n’est pas très appréciable. Cependant, si on observe la scène d’un autre point de vue avec les coordonnées calculées, la déformation(l’anamorphose) existe bien, mais de son point de vue, le poisson, dans cet effet de perspective conique, perçoit peu cette déformation. Cette déformation apparaît dans le deuxième dessin, toujours à droite, l’image observée sans réfraction.

Dans cette série de dessins, un cafard de promène sur une toile quadrillée horizontale située au-dessus de l’eau et soutenue par quatre piliers. La hauteur des piliers et donc de la toile pourra être choisie. Voici le dessin en perspective du dispositif (le cafard a été, pour ce dessin, exagérément grossi).

Cette fois-ci la déformation du quadrillage est évidente. Elle sera d’autant plus marquée que la toile sera proche de la surface de l’eau, autrement dit plus elle s’étendra au-delà du cône de vision et plus la déformation sur les bords sera grande. On peut donc dire que le poisson a une vision anamorphosée du monde aérien. Voici un autre exemple, la toile sur laquelle se déplace le cafard a été rabaissée à 5 cm et le cafard éloigné du centre.

Maintenant, un ballon traverse l'étendue de l'étang, en roulant à la surface, sur laquelle a été déposé un quadrillage(très légèrement au-dessus de l'eau).

Les fichiers (animation-ballon.tex et animation-ballon.pdf)à compiler par LaTeX -> DVIPS -> ps2pdf :

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