Cette page présente une galerie de caustiques.
La première image représente celle créée par un verre de thé à la menthe exposé au soleil (pas trop longtemps, rassurez-vous, il a été bu rapidement après que la photo ait été prise).
Toutes les photographies des images lumineuses que l’on voit ici, créées par des verres, des tasses ou des cuillers ont été prises dans des environnements familiers, en général dans des restaurants où les caustiques se formaient sur les nappes en papier. 
Ce sont des images que nous avons tous déjà vues : les caustiques sont des « objets » de notre environnement quotidien.
Mais qu’est-ce qu’une caustique ?
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Un cœur dans un bol.
Ce titre poétique est dû à Myriam Audin.
Myriam buvait du café dans un bol. 
Un bol tangible, qu’elle avait pris dans un placard et qu’elle avait rempli, un bol tout simple, qui jouait son rôle de contenant, qui ne laissait pas couler ce qu’on lui avait confié. Et du café, du café liquide, chaud, délicieux, revigorant, que Myriam s’apprêtait à boire.
Il n’y avait pas d’appareil photographique pour immortaliser cet instant. Rien n’en fut enregistré. Mais je me souviens que Myriam demanda « Mais pourquoi y a-t-il un cœur dans mon bol? »
Sur le café, cette courbe lumineuse. Il n’y avait pas d’appareil photographique, mais la même courbe lumineuse dessinant le même cœur est bien visible sur la photographie de la tasse de café. 
Une courbe qui n’est ni solide comme le bol, ni liquide comme le café. Intangible et prête à disparaître à l’arrivée du premier nuage.
Une courbe qui, comme ce sera expliqué ci-dessous, témoigne de la façon dont la lumière se transmet.
Telle celles que fabriquent les verres et les sources de lumière qui les éclairent dans les restaurants et sur les photographies de cette page.
Vous avez fini votre café, vous attendez l’addition, « regarde la caustique », votre interlocuteur soulève le verre pour tenter de discerner ce que vous lui montrez, la caustique a disparu.
Vous levez votre petite cuiller, la lumière se réfléchit, « regarde, je t’en fabrique une avec une cuiller ». 
Vous posez la cuiller et faites disparaître la caustique.
Éphémères (et éternelles), telles sont les caustiques. Comme ces brillants effets que fabriquent le soleil et la pluie et qui forment les arcs-en-ciel. Mais nous parlerons des arcs-en-ciel plus bas.
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Un cœur dans un bol (suite).
Myriam, disions-nous, prenait son petit-déjeuner (ça n’a pas d’importance) dans un bol (ce qui compte, c’est que le récipient soit « rond ») au soleil (ça, c’est vraiment important, pour le plaisir, mais s’il fait mauvais, ne désespérez pas et sachez que le cœur photographié dans la tasse de café ci-dessus a été « fabriqué » par une lampe).
C’est ainsi qu’elle vit le cœur dans son bol.
Pour reproduire l’expérience, mettez-vous au soleil avec une tasse de café par exemple. Le soleil envoie des rayons (parallèles : il est loin, le soleil) se réfléchir contre la paroi de la tasse.
Chaque rayon est réfléchi, en effet (et en application de la loi de Snell ou de Descartes) et, comme on le voit sur la figure, l’ensemble des rayons réfléchis « enveloppe » une courbe, cette courbe a la forme d’un cœur (on en voit la moitié sur la figure, qu’il faudrait compléter par une symétrie par rapport à la direction horizontale).
Remarquez que, pour dessiner cette figure, je n’ai tracé que des droites. Si pourtant vous voyez la courbe que je n’ai pas dessinée sur cette figure, c’est parce qu’il y a concentration de l’encre le long de cette courbe.
Permettez-moi une remarque un peu pédante, que je dédie à ceux qui aiment les mots : en réalité cette courbe est la moitié d’une néphroïde (en forme de rein plutôt que de cœur).
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Pourquoi caustique ?
Dans le cas du bol de Myriam, il y a concentration de l’intensité lumineuse le long du cœur. Concentration de l’intensité lumineuse, ça brûle… et c’est ce que veut dire le mot « caustique » : qui brûle.
Remplacez le bol par une loupe, les rayons qui la traversent se concentrent en un point, et nous avons tous joué à brûler une feuille de papier de cette façon. Non ? Eh bien, vous pouvez encore essayer… Ou encore regarder, page 51 du Temple du soleil (oui, Tintin, Hergé, mais, et j’en suis vraiment désolée, c’est encore une image que je n’ai pas le droit de reproduire) comment Tintin allume la pipe du capitaine Hadock, ou encore, page 58 du même album, comment le feu va être mis au bûcher (si le soleil le veut bien…). 
De façon moins « puérile », pensez à un four solaire, à un miroir (ou une antenne!) parabolique sur les parois duquel les rayons lumineux (les ondes) se réfléchissent, comme sur la paroi du bol, sauf que… sauf que, avec la forme de la parabole, les rayons réfléchis passent tous par un même point qui, devinez quoi, s’appelle le foyer.
Comme Tintin lui-même le rappelle (toujours page 51 de toujours le même album), c’est ainsi qu’Archimède incendia les vaisseaux romains qui assiégeaient Syracuse. Voir la figure. Concentration de la lumière et de la chaleur en un point, ça chauffe…
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Mirages…
De la même nature (objets créés par la façon dont la lumière se propage), sont les mirages. Nous n’en dirons pas plus ici.
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Un arc-en-ciel dans mon cœur.
Toujours Tintin. Ce titre est dû à Chang, qui le prononce dans le Lotus bleu. Il fait transition entre la caustique du bol de café et l’arc-en-ciel. Le dispositif expérimental comprend, cette fois encore, du soleil. Il faut aussi de la pluie (j’ajoute que l’expérience doit avoir lieu tôt le matin ou assez tard le soir, parce que, si le soleil est trop haut, il n’y aura pas d’arc-en-ciel. Comme la photographie le montre, la pluie peut être remplacée par un autre rideau de gouttelettes d’eau.
Commençons par un arc-en-ciel d’une seule couleur (monochromatique). Un rayon lumineux arrive dans une goutte d’eau. Il est réfracté par la paroi d’une gouttelette d’eau, puis réfléchi, enfin il ressort de la gouttelette, après avoir subi une ultime réfraction.
Les rayons sortants enveloppent encore une courbe, une caustique, qui, vue de loin (car nous sommes loin), ressemble à une droite, ou plus exactement (en utilisant la symétrie de rotation pour passer en dimension 3) à un cône.
En couleurs, c’est plus joli. On sait que l’indice de réfraction entre l’air et l’eau ne dépend pas seulement de la nature de ces constituants, du fait que ce sont de l’air et de l’eau, mais aussi de la longueur d’onde de la lumière, c’est-à-dire de sa couleur. Ainsi, les différentes couleurs qui composent la lumière blanche se séparent (la gouttelette fait office de prisme) et c’est pourquoi l’arc-en-ciel est si beau. 
Les figures montrent deux rayons de couleurs différentes, un rouge et un vert, et ce qu’il en advient.
Ce sont donc en réalité différents cônes emboîtés correspondant aux différentes couleurs que nous renvoie chaque gouttelette d’eau.
L’ensemble des points du plan (que constitue le rideau de pluie) d’où l’un des rayons, disons rouge, issu de la gouttelette située en ce point pénètre notre œil est un arc de cercle, comme le montre la figure suivante. On peut donc dire que l’arc-en-ciel est une manifestation de l’existence de caustiques (même s’il n’est pas à proprement parler une caustique). 
N’hésitez pas à cliquer sur l’image pour l’agrandir.
J’ajoute que certains rayons se réfléchissent deux fois dans la gouttelette, ce qui produit un deuxième arc-en-ciel (inversé). On en devine un sur la photographie ci-dessus.
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Et, pour terminer, très classiquement, je propose des exercices.
Le premier. Une des photographies ci-dessus a été prise dans un restaurant équipé de nombreux spots dans un faux-plafond. Laquelle?
Le deuxième. Regardez la photographie du joli porte-manteaux en bois peint (peut-être prise dans la chambre d’une amie d’Ariane), et trouvez toutes les erreurs…
Le troisième. La photographie suivante a été prise (à peu près) au même endroit qu’une des photographies ci-dessus. La question n’est pas de deviner laquelle, ni quel est cet endroit. Au besoin en agrandissant la photo (et je rappelle qu’il suffit de cliquer dessus), admirez l’arc-en-ciel.
Voici la question. L’une de ces deux photos a été prise en début d’après-midi, l’autre vers sept heures du soir. Saurez-vous deviner laquelle est laquelle?
Une question subsidiaire ? En voici une. Comment s’appelle le pont qui est visible sur ces deux photos ?
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Les figures ont été dessinées par l’auteur. Toutes les photographies lui sont dues, elles aussi, sauf la deuxième photo des chutes du Niagara (vues du côté étasunien), qui a été prise par Juliette Sabbah.