La Réflexion de la lumière Il consiste en le changement de direction du faisceau lumineux dès qu'il atteint une surface et qu'il y rebondit, c'est-à-dire qu'il est réfléchi. Grâce à cela, les objets qui normalement n'émettent pas leur propre lumière deviennent visibles..
Si la surface est très polie et lisse, comme un miroir, la réflexion permet de former une image de l'objet devant lui.
De cette façon, une personne observe son image chaque matin dans le miroir de la salle de bain et cela se produit parce que la lumière est une onde, et en tant que telle, elle obéit à la loi de la réflexion. Les rayons de lumière qui proviennent d'une source telle que le Soleil, sont réfléchis sur la personne et continuent vers le miroir, dans lequel ils sont à nouveau réfléchis et sont capturés par l'œil.
Le reflet de la lumière permet également d'apprécier les couleurs des choses. Lorsqu'un objet est vu d'une certaine couleur, c'est parce qu'il absorbe toutes les longueurs d'onde sauf une, que l'œil perçoit et interprète comme ayant une certaine couleur. C'est ce qui se passe avec le ciel, qui est bleu car c'est la longueur d'onde réfléchie par les molécules qui composent l'atmosphère.
Les ondes autres que la lumière subissent également une réflexion lorsqu'elles passent d'un support à un autre, par exemple le son. Les effets sont perçus différemment, bien sûr, mais le principe physique est commun à tous ces phénomènes.
Supposons un faisceau de lumière voyageant en ligne droite et une surface plane, lisse et polie, comme un miroir. Ces rayons frappent la surface à un certain angle, appelé angle d'incidence et noté θje, qui est toujours mesurée par rapport à la normale, qui est une ligne imaginaire perpendiculaire à la surface du miroir.
Ce que l'on observe expérimentalement, c'est que le faisceau lumineux est réfléchi sur une surface polie, avec un angle de réflexion de la même valeur que l'angle d'incidence.
Le faisceau réfléchi a la même longueur d'onde que le faisceau incident, pour cette raison, les couleurs de l'image sont les mêmes que l'objet réel.
En revanche, la ligne normale à la surface qui passe par le point d'incidence P, ainsi que les rayons entrants et réfléchis sont tous dans le même plan, appelé plan d'incidence.
Le comportement de la lumière décrit ci-dessus peut être résumé dans les deux lois de réflexion comme suit:
1.- L'angle d'incidence θje est égal à l'angle de réflexion θr:
θje = θr
2.- Le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale à la surface spéculaire sont tous dans le même plan (voir figure 2).
La lumière est plus ou moins réfléchie sur une surface, mais certains permettent l'imagerie et d'autres non, cela dépend de la douceur et du polissage de la surface. On distingue deux types de réflexion:
La réflexion spéculaire se produit sur des surfaces planes et bien polies telles que des miroirs, des surfaces métalliques hautement polies et des plans d'eau calmes tels que des lacs..
La réflexion spéculaire se produit également dans le vitrail lisse et transparent, mais en raison de la transparence, une partie de la lumière incidente est transmise de l'autre côté, ce qui permet de voir ce qui se trouve de l'autre côté. D'autre part, dans un miroir plat ordinaire, presque toute la lumière incidente est réfléchie.
Plus l'angle du faisceau incident est normal (plus proche de la perpendiculaire), plus la transmission est importante. En revanche, si le faisceau est orienté plutôt rasant, la proportion de lumière réfléchie est plus élevée..
La réflexion spéculaire est un phénomène naturel qui facilite le toilettage personnel au quotidien et produit des images d'une grande beauté, comme lorsque le ciel et les montagnes se reflètent dans les surfaces calmes des lacs et des étangs.
La réflexion est également utilisée pour fabriquer des miroirs qui font partie d'une multitude de dispositifs optiques: télescopes et microscopes, pour n'en nommer que quelques-uns, redirigeant et concentrant correctement les rayons lumineux.
Il y a des surfaces qui, aussi lisses soient-elles à première vue et au toucher, lorsqu'elles sont vues au microscope, elles présentent des irrégularités, comme une feuille de papier par exemple..
La loi de réflexion θje = θr elle est remplie de la même manière que pour les surfaces spéculaires, mais il n'y a pas de ligne normale unique, à cause des irrégularités. C'est pourquoi les angles de réflexion sont variés et la lumière est réfléchie dans de nombreuses directions différentes..
Chaque fois que la rugosité de surface est supérieure à la longueur d'onde de la lumière incidente, une réflexion diffuse se produit, sinon la réflexion est spéculaire.
La rugosité de la surface est estimée en considérant les élévations microscopiques qu'elle présente: si la distance qui sépare les élévations successives est inférieure à un huitième de la longueur d'onde de la lumière incidente, la surface est considérée comme polie.
Comme la plupart des objets n'émettent pas leur propre lumière, la réflexion diffuse est hautement souhaitable pour rendre les objets visibles de n'importe quelle direction..
La prochaine fois que le lecteur sortira pour une promenade, il pourra observer les exemples quotidiens suivants de réflexion de la lumière.
Lorsqu'il s'agit de la réflexion dans l'eau de sources lumineuses telles que le Soleil, la Lune ou les lumières de la ville, les colonnes de lumière typiques sont produites dans l'eau.
C'est parce que la surface de l'eau, même si elle est calme, ondule doucement, se comportant comme un ensemble de miroirs au lieu d'un seul. Ces miroirs ont des orientations changeantes et chacun a une image réfléchie légèrement différente..
Les colonnes de lumière se forment également sur le trottoir des rues humides de la pluie, grâce à l'éclairage public, aux feux de circulation et aux feux de véhicules.
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