Chapitre E2 : Propagation de la lumière
I. Sources de lumière
- La lumière se propage (se déplace) depuis les émetteurs vers les récepteurs.
- On distingue deux types d’émetteurs de lumière : les sources primaires et les objets diffusants (anciennement appelés sources secondaires).
- Les sources primaires émettent leur propre lumière. Exemple : les étoiles (Soleil, Proxima du Centaure, etc…), une flamme, une lampe allumée ou une luciole.
- Les planètes (Terre, Mars, etc…), la Lune, une chaise, vos professeurs ou une pomme ne créent par leur propre lumière : ce sont des objets diffusants. Ils diffusent la lumière : cela signifie qu’ils renvoient les rayons de lumière dans toutes les directions lorsqu’ils sont éclairés.
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II. Modéliser un rayon de lumière
- Parfois, on a l’impression de voir des rayons de lumière, pourtant, il est impossible de voir ces rayons de lumière. En réalité, on voit de microscopiques objets éclairés : poussières dans une chambre, fumée dans une salle de lasergame, etc… Par conséquent, lorsqu’on veut schématiser un rayon de lumière sur une feuille, on est obligé de ne pas respecter la réalité dans le but de mieux comprendre ce qu’il se passe : c’est ce qu’on appelle modéliser.
- Dans un milieu homogène et transparent, les rayons de lumière ont une propagation rectiligne (en ligne droite).
- Par conséquent, lorsqu’on modélise (schématise) un rayon de lumière, il faut tracer un segment avec une flèche (sur le segment) qui indique le sens de propagation.
- Un rayon de lumière se propage toujours depuis la source du lumière vers le récepteur (souvent un œil).
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III. Modéliser un faisceau de lumière
- Comment modéliser tous les rayons de lumière émis par une lampe-torche ? Il y en a une infinité ! Le plus simple est de tracer un faisceau de lumière.
- Un faisceau de lumière est l’ensemble des rayons de lumière compris entre deux rayons de lumière (souvent le plus haut et le plus bas).
- Il suffit ensuite d’hachurer les zones d’ombres, c’est à dire celles qui ne peuvent pas être traversées par des rayons de lumière.
IV. Conditions de visibilité
- Pour voir un objet, il faut qu’il puisse envoyer des rayons de lumière jusqu’au récepteur de lumière (œil, etc…).
- La première condition est que l’objet doit être éclairé, sauf s’il s’agit déjà d’une source primaire. Ainsi, il pourra diffuser les rayons de lumière jusqu’au récepteur.
- La seconde condition est qu’il ne doit y avoir aucun obstacle opaque (non transparent) entre l’objet et l’œil. Comme les rayons de lumière ont une propagation rectiligne, ils ne pourront pas contourner l’obstacle opaque.