Un mirage optique est un phénomène associé avec la réfraction de la lumière dans l'atmosphère gazeuse (sans nuages). Lors d'un mirage une image visible d'un objet distant apparaît déplacée par rapport à la véritable position de l'objet. L'image est producite lorsque l'énergie lumineuse émanant de la source distante voyage selon une trajectoire curviligne au lieu de rectiligne, la trajectoire curviligne, à son tour, émanant de variations spatiales de densité anormales invariablement associées avec des gradients de temperature anormaux.

L'image visible du mirage peut représenter la forme et la couleur de l'objet "mirroité" de manière exacte ou déformée. Les distortions les plus courantes consistent en une élongation exaggérée, un élargissement exaggéré, ou une inversion complète ou partielle de la forme de l'objet. Fréquemment, les mirages impliquent des images multiple d'une source unique. Dans des conditions spéciales, la séparation réfractive des composants de couleur de la lumière blanche peut sophistiquer l'observation d'un mirage. La scintillation atmosphérique peut introduire des variations rapides de position, luminosité, ou des variations de couleur de l'image.

Lorsque l'observateur comme la source sont stationnaires, un mirage peut être observé pendant des heures. Cependant, lorsque l'un ou les deux sont en mouvement, une image de mirage peut apparaître sur une durée de quelques secondes ou minutes seulement.

Bien que des hommes aient observé des mirages depuis de début de l'histoire connue, des études étendues du phénomène n'ont pas commencé avant la dernière partie du 18ème siècle. Depuis cette époque, cependant, un grand volume de littérature est devenu disponible duquel émerge une vision claire de la nature du mirage.

Le corps complet d'information présenté ici est basé sur une étude de la littérature, et constitue l'état de l'art de la connaissance sur les mirages optiques. Le rapport fournit une source prête pour une information à jour pouvant être appliquée aux problèmes impliquant les mirages optiques.

Il n'est pas proclamé que tous les écrits pertinents existants ont été collectés et lus. Les contenus de nombreuses publications, en particulier celles remontant à la dernière partie du 18ème siècle et au début du 19ème siècle sont évalués d'après les résumés disponibles et revues historiques. Egalement, lorsqu'un aspect particulier d'un phénomène de mirage est considéré, la collecte de littérature pertinente s'arrête où l'état-de-l'art de la connaissance apparaît clairement défini. Le volume rassemblé de littérature couvre la période de 1796 à 1967.

En essence, l'examen de la littérature dégage les caractéristiques principales suivantes du mirage :

1. les mirages sont associés avec des gradients de température anormaux dans l'atmosphère.
2. les images de mirages sont observés presque exclusivement à de petits angles au-dessus ou en-dessous du plan de vision horizontal ; les mirages, par conséquent, nécessitent des conditions de terrain et méteorologiques fournissant une visibilité horizontale étendue.
3. un mirage peut impliquer l'occurrence simultanée de plus d'une image de l'objet "miroité" ; les images peuvent avoir des formes grossièrement distordues et une coloration inhabituelle.
4. la brillance extrême et le mouvement rapide apparent de l'image du mirage dans et près du plan horizontal peuvent résulter des effets de focussing et de l'interférence des wavefronts dans les zones sélectionnées de la couche de réfraction.

Only minor shortcomings appear to be evident in present knowledge of mirage phenomena. Ultimately, a unified theory is desirable that can deal with both the macroscopic and microscopic aspects. Currently, the behavior of light refraction on a large scale is represented by means of rays while the finer details are treated with the wave theory. More observations are needed that deal with the microscopic optical effects of the mirage. The finer details that arise mostly from focussing and interference are not commonly observed. They require close examination of areas that are highly selective in time and place.