Lorsqu'elle se trouve dans un milieu homogène, la lumière se propage en ligne droite. Lorsqu'elle change de milieu, ou bien lorsque le milieu n'est plus homogène, elle est alors déviée : c'est le phénomène de réfraction.
La réfraction est la déviation de la lumière lorsqu'elle traverse une interface entre deux milieux d'indices différents. L'angle d'incidence et l'angle de réfraction sont reliés par la loi de Descartes de la réfraction.
Lorsque la lumière voyage dans un milieu transparent (par exemple, l'air), sa vitesse est constante. Toutefois, si elle passe dans un autre milieu (par exemple, l'eau), sa vitesse de propagation change. Ce changement de vitesse fait en sorte que le rayon dévie de sa trajectoire initiale.
La réflexion totale survient lorsque la lumière passe d'un milieu à un autre milieu d'indice moins élevé et que l'angle d'incidence dépasse une valeur limite. Un rayon lumineux arrivant sur une surface séparant du verre et de l'air est réfléchi totalement si son angle d'incidence est supérieur à 42°.
Réflexion spéculaire et réflexion diffuse
Le miroir reflète toutes les composantes de la lumière blanche (comme les longueurs d'onde rouges, vertes et bleues) de manière presque égale, et la lumière spéculaire réfléchie suit une trajectoire qui a le même angle par rapport à la normale que la lumière incidente.
La réflexion correspond à la lumière qui se réfléchit. Première loi de Snell-Descartes : le rayon réfracté, le rayon incident et la normale appartiennent au même plan. Ce plan est appelé plan d'incidence. Deuxième loi de Snell-Descartes sur la réflexion : les angles d'incidence et de réflexion sont égaux : .
Le phénomène de réflexion est connu depuis des siècles, d'abord en optique, puis en acoustique. Il suit des lois, dites lois de la réflexion : il y a égalité entre angle d'incidence et angle de réflexion ; l'onde réfléchie se propage dans le même milieu que l'onde incidente.
Dans l'eau, la lumière va moins vite que dans l'air. Il en résulte qu'une onde plane qui passe de l'air dans l'eau subit une cassure si elle est oblique par rapport au plan d'eau. Le rayon lumineux, perpendiculaire à cette onde, subit la même cassure.
On distingue ainsi trois types de réflexion : réflexion spéculaire, réflexion diffuse et réflexion de volume. par rapport à la normale (figure ci-dessous). La réflexion spéculaire se produit uniquement sur des surfaces lisses, dont les aspérités ont une taille inférieure à la longueur d'onde du rayonnement incident.
Définitions : opaque - Dictionnaire de français Larousse.
La diffusion se produit lorsque la lumière rencontre des particules en traversant un milieu transparent. Dans l'atmosphère, les molécules de l'air diffusent la lumière. La source (ici, le Soleil) émet un rayonnement. Ces rayons sont absorbés par des particules appelés diffuseurs puis réemits dans toutes les directions.
La vitesse de la lumière dans le vide
Ainsi la lumière, qui est une onde électromagnétique n'a pas besoin de support matériel pour se propager. Dans le vide, la lumière se propage à une vitesse constante de 300 000 km/s.
Nous expliquons que si nous avons parfois l'impression de « voir » la lumière (faisceaux laser, rayon de soleil passant au travers des feuilles des arbres dans une forêt), c'est en réalité parce que l'air contient des particules telles que des gouttelettes d'eau ou autres impuretés.
« La vitesse de la lumière, c'est en fait la vitesse de propagation de l'énergie, quelle que soit cette forme d'énergie. » Nos connaissances actuelles ne permettent à aucun objet de se déplacer plus vite que 300 000 kilomètres par seconde.
Ce phénomène s'appelle la dispersion. Un prisme est un solide géométrique en matière transparente qui a la propriété de dévier et de décomposer la lumière. Le prisme dévie davantage les radiations de courte longueur d'onde (violet, vers 400 nm) que les radiations de longue longueur d'onde (rouge, vers 800 nm).
Installez des miroirs
En plus de réfléchir la lumière, les miroirs ont le pouvoir de renforcer la profondeur de vos pièces. L'astuce est d'ajouter le miroir en face de votre fenêtre afin que la lumière se reflète dedans. Vous verrez, votre pièce sombre devient tout de suite plus lumineuse !
La loi de la réflexion stipule que l'angle d'incidence est toujours égal à l'angle de réflexion. De plus, le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale sont situés dans un même plan.
Un reflet est, en physique, l'image virtuelle formée par la réflexion spéculaire d'un objet sur une surface. La nature spéculaire de la réflexion est liée aux caractéristiques du corps réfléchissant. Les formes les plus connues s'obtiennent par réflexion sur une surface métallique (miroir), le verre ou l'eau.
Cela signifie que tout objet ayant une masse, si infime soit-elle, ne peut tout simplement jamais atteindre la vitesse de la lumière parce qu'il lui faudrait une énergie infinie pour ce faire. Il n'y a que les particules sans masse, comme les photons (les «particules» de lumière), qui peuvent se déplacer si rapidement.
La lumière voyage à 300 000 km/seconde, tandis que le son voyage à 0,3 km/seconde.
Éteindre la lumière est un excellent exemple de ces gestes qu'il convient d'automatiser : laisser les lumières inutilement allumées entraîne des répercussions économiques et environnementales. En effet, cela provoque un double impact sur la planète : la pollution lumineuse et la surconsommation d'électricité.
Définition de spéculaire adjectif
Qui réfléchit la lumière comme un miroir.
La réflexion spéculaire, que l'on appelle également reflet voilé, est une notion importante en éclairage : elle conceptualise la réflexion de la lumière sur un objet ou une aire qui obscurcit les détails.