Cadran solaire plan à réfraction

Un cadran solaire avec de la cartographie dedans…

Ce tracé de cadran solaire est à placer sous une épaisseur de matériau transparent tel que l’eau, le verre ou encore le PMMA (polyméthacrylate de méthyle, aussi appelé Plexiglas ou verre acrylique).

Avec 5cm de PMMA. Latitude 49.5°N.

Le script Python qui génère ce tracé :

Il est possible de superposer au tracé celui d’une carte du monde, pour que le point d’ombre indique la position du Soleil au-dessus du globe, en temps réel (point subsolaire).

Avec 5cm d’eau. Latitude 40°N, longitude 0°.

Le script Python pour ce tracé (avec fichier de données cartographiques pour les côtes et frontières) :

Ce script récupère les coordonnées (longitude, latitude) de tous les contours des côtes et des frontières, et leur applique la même projection que pour le Soleil. Le processus est très loin d’être parfait, mais je n’ai pas encore trouvé comment faire mieux.

Exemples de réalisation :

Un plat contenant 4.5 cm de hauteur d’eau. Au fond : le tracé, et un style vertical.

Vue de dessus :

La déformation de la surface de l’eau au niveau du style produit une tache lumineuse au fond du récipient ; elle indique à la fois l’heure solaire et la position géographique du point subsolaire.

Autre réalisation avec un cylindre de Plexiglas de 5 cm d’épaisseur et 10 cm de diamètre. L’indice de réfraction du Plexiglas est n=1,491.

Pour améliorer le contraste de l’ombre de l’oeilleton, on peut envelopper le cylindre dans un papier noir opaque :

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