Spectre de Brocken

Un spectre de Brocken  est l’ombre considérablement agrandie d’un objet, observée d’un sommet montagneux par exemple, dans la direction opposée au soleil, sur un nuage de gouttelettes d’eau ou sur du brouillard. Elle est parfois entourée d’un cercle lumineux. Si ce dernier est coloré comme un arc-en-ciel, il s’agit alors d’une gloire (anthélie).

Il tire son nom du point culminant de la chaîne du Harz, le Brocken, dont le sommet est souvent dégagé et produit cette ombre sur les nuages en contrebas. La condition optimale pour l’observer est d’avoir un soleil bien dégagé d’un côté et une nappe de brouillard ou un nuage de l’autre, avec un objet entre les deux. Il n’est visible que dans l’axe Soleil-obstacle-nuage car la rétrodiffusion est faible vers les angles s’en éloignant. Chaque personne ne peut donc voir que son propre spectre.

Principe:

Le phénomène peut être observé dans toute situation où un objet, une personne ou un aéronef est éclairé par l’arrière avec une zone nuageuse en contrebas. Les dimensions de l’ombre sont proportionnelles à la distance entre l’objet et le brouillard/nuage. L’ombre est souvent déformée en une forme triangulaire à cause de la perspective. De plus, les dimensions de l’ombre sont sujettes à une illusion d’optique quand l’observateur la voit sur les nuages assez près de lui et la compare à des objets au sol vus à travers des trous dans la nuée. Finalement, l’ombre se formant sur des gouttelettes d’eau de différentes dimensions qui se déplacent avec le nuage, le spectre semble bouger et varier en grandeur.

L’apparition d’un cercle lumineux est dû à la rétrodiffusion de la lumière par les gouttelettes de la masse nuageuse. La lumière est réfléchie principalement dans la direction opposée au rayonnement dans le cas de gouttes de nuages ou de brouillard. Dans le cas où l’observateur voit des cercles colorés, on a affaire en plus à de la diffraction et de la réflexion interne dans les gouttelettes, de façon similaire à celui qui produit un arc-en-ciel ou une gloire.

Histoire :

L’apparition de ce phénomène dans les montagnes du Harz a créé plusieurs légendes et superstitions. Le spectre a été observé et décrit scientifiquement pour la première fois par le naturaliste Johann Silberschlag en 1780, ce qui a répandu l’appellation. Une aquarelle décrivant ce phénomène a été exposée à la galerie parisienne Talabardon et Gautier.

( sources : Wikipedia , Wikimedia )

 

http://www.atoptics.co.uk/droplets/gloim1.htm