réflexion optique d'ondes lumineuses

La Réflexion concerne la partie de lumière qui, après le heurt de son rayonnement sur un corps, se trouve renvoyée dans le milieu initial supposé isotrope

Voir chapitre à part pour la réflexion dans sa partie énergétique.

LOI GÉOMÉTRIQUE DE LA RÉFLEXION

Si un front d'onde arrive sous un angle d'incidence θ par rapport à la normale d'un point d'impact, l'angle de sa réflexion par rapport à cette même normale sera identique et coplanaire

 

LOI DE LA PHASE

a))-si le milieu heurté est plus ouvert: pas de changement de phase.

Par exemple dans le cas d’un milieu récepteur offrant une meilleure vitesse de circulation que celle du milieu émetteur: phase identique

b))-si le milieu heurté est plus fermé: changement de phase.

Par exemple dans le cas d’un milieu récepteur offrant moindre vitesse de circulation que celle du milieu émetteur: phase décalée de (pi radians)

c))-le terme "opération miroir" concerne le cas où il y a plusieurs types d'ondes lumineuses

 

RÉFLEXION TOTALE

Dans la réfraction où (n*1.sinθ1= n*2.sinθ2) : quand l’angle de réfraction est égal à p/2 , il y a réflexion totale et la relation devient  sinθ1= n*2 / n*1

Les valeurs pratiques de l'angle θ1 de réfraction sont de :

49° pour (dans) l’eau, 40° à 34° pour les verres de polarisation, 23° pour le diamant

Le phénomène de réflexion totale est utilisé dans les prismes de réflexion (déviation constante des rayons, quel que soit le nombre de réflexions)

 

RÉFLEXION RASANTE les rayons ne rentrent plus dans le milieu (pas de réfraction, il y a seulement réflexion) Le rapport des indices de réfraction est alors dit indice d'extinction

 

RÉFLEXION INTERNE  les cristaux présentent la particularité de créer des réflexions internes, par suite de la pénétration d'une partie de la lumière dans leur structure (jusqu'aux plans de clivage).Des réflexions multiples et différemment colorées sont donc perceptibles (Matériaux composés de ces cristaux: rutile, cuprites, cinabre)

 

RÉFLEXION en LUMIÈRE POLARISÉE   et angle de Brewster

Voir chapitre Polarisation

 

SEMI-RÉFLÉCHISSANT

Se dit d’un appareil (ou objet) dont la réflexion n’est que partielle (se laisse donc partiellement traverser)

 

EFFET TCHERENKOV

si la vitesse v d’arrivée d’un rayon lumineux est supérieure à la vitesse de la lumière vt dans un milieu transparent d’indice n*, il y apparaît une émission de lumière sous forme d’une surface cônique dont l’angle au sommet est θ, tel que sinθ = vt / n*.v    voir chapitre spécial

 

FORMULE de FRESNEL

En réflexion optique, on définit un coefficient réflecteur qui est  yζ = [(n*-1)/(n* +1)]²

où n* est l'indice de réfraction du milieu

 

RÉFLEXION POUR UN FAISCEAU CIRCULANT DANS UN MILIEU DIÉLECTRIQUE

La diminution d’intensité lumineuse (suite à réflexion)-- est

yζ = tg²(θi - θr) / tg²(θi + θr)

où θi et θr(rad)= angles incident et réfléchi d’un faisceau lumineux par rapport à la normale du point de réflexion

yζ(nombre)= coefficient réflecteur valant  yζ = (n*-1)² / (n*+1)2 où n*= indice de réfraction

Quand l’incidence est normale >>> θi = 0

 

RÉFLEXION POUR ONDES STATIONNAIRES

La réflexion d’une onde dans un réseau cristallin est possible dans les limites de la

condition de Bragg: n.λ = 2 li.sinθ

où n(nombre)= ordre de la réflexion (nombre de plans réticulaires du réseau cristallin)

λ(m)= longueur d’onde

li(m)= équidistance entre les plans réticulaires - et les plans lieux des ventres d’onde du rayonnement

θ(rad)= angle entre le plan incident recevant le rayonnement lumineux et le rayonnement lui-même, donc θ (à cause du sinus) est < à 2 li / l



RÉVERBÉRATION c'est un cas de réflexion multiple - Même notion qu'en acoustique