LA LUMIÈRE - 2
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réflexion

Quand un rayon lumineux (émis par exemple par un laser) rencontre la surface argentée d'un miroir, il est réfléchi: il est renvoyé dans une autre direction tel que le plan d'incidence = plan de réflexion et que les angles d'incidence et de réflexion soient égales (i = r). 

  Ici on utilise des rais pour representer
  le chemin suivi par la lumiere. En fait,
 ce sont les ondes lumineuses qui sont
reflechies. Mais il est plus simple
de tracer des rais perpendiculaires au fronts
d'ondes. clique sur image.

Les rais emis par un point de ton nez se reflechissent sur le miroir et parviennent
a tes yeux qui transmettent l'image de ton nez a ton cerveau.
Comme ton cerveau prolonge les rais en ligne droite, il te semble que l'image se trouve dans
le miroir a une distance egale objet (ton nez) - miroir. On dit que l'image est virtuelle.
Les rais semblent venir de l'image mais ce n'est qu'une mauvaise interpretation
de la realite.

réfraction

Quand la lumière pénètre dans l'eau elle est ralentie et par conséquence, sa direction est modifiée. Sur l'illustration ci-contre un faisceau  lumineux, par exemple émis par un laser, est en partie réfléchie et en partie réfractée.  Ce phénomène explique, pourquoi, un crayon dans un verre d'eau te semblera cassé.
 
 
clique image. Les ondes lumineuses
se refractent lors du passage air/eau. 
Ici les rais passent d'un milieu moins dense (air)
vers un milieu plus dense (eau, verre). DAns ce cas, les rais convergent. (se plient vers la normale, droite imaginaire perpendiculaire
a la surface qui separe les 2 milieux).

 
 
  Si le lumiere passe d'un milieu plus dense (eau, verre) 
 vers un milieu moins dense (air) les rais se refractent aussi
mais divergent. Si tu regardes le poisson d'en haut, il te semblera
plus proche qu'il l'est vraimment. Cette illusion s'explique
par le phenomene de refraction.

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.Lorsque la lumiere passe d'un milieu dense (verre, eau) vers l'air
,elle diverge lors du passage eau/air ou verre/air.
L'angle de refraction augmente si l'angle d'incidence augmente.
Si l'angle d'incidence atteint un angle critique (environ 49 degres
si on a eau/air et 45 degres si on a verre/air ) l'angle de refraction = 90 (angle droit). voir figure.

Au dela (angle incidence = 50 par exemple) la lumiere
ne peut plus sortir de l'eau et la surface eau/air agit comme un miroir.
La lumiere est prisonniere. Il y a reflexion totale.

image: on augmente l'angle d'incidence et l'angle de refraction
augmente. Si l'angle atteint une valeur critique la lumiere est totalement reflechie.

Ce phenomene permet de transmettre des ondes le long de fibres optiques
sur une tres grande distance. Les ondes se reflechissent sans arret.
.clique image

.
.La reflexion totale est aussi utilisée dans les appareille optique
comme les jumelles. Un prisme en verre est utilisé comme
miroir.

Le phenomene de refraction explique aussi les mirages. La lumiere emises par un ciel bleu, par temps
tres chaud, se refractent petit a petit quand elle traverse l'air de plus en plus chaud au dessus de la surface brulante..
Nos yeux collectent cette lumiere et prolonge les rais en ligne droite.
On croit alors voir du "bleu"plus loin sur la surface. Cela se produit quand le gradient air froid en hauteur / air chaud

vers la surface est important. C'est une illusion optique. voir image:

Les ondes lumineuses ne sont pas les seules a se refracter. Les ondes sismiques emises par
un tremblement de terre se refractent au passage des differentes couches qui composent
notre terre car ces couches varient en densite.

clique sur la main
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