jeudi 28 septembre 2017

Le miroir et la physique


Partie 1: http://mirrorconcepte.blogspot.fr/2017/09/le-miroir.html

Partie 2: http://mirrorconcepte.blogspot.fr/2017/09/la-decouverte-du-miroir.html


Partie 3: Le miroir et la physique 

Explication simplifiée:


Il a fallu attendre les premiers ouvrages scientifiques de Ptolémée sur la réflexion et la réfraction de la lumière.

Dire qu’un miroir nous renvoie notre image signifie que notre image est réfléchie sur le miroir.

Le miroir fonctionne donc sur le principe de la réflexion qui lui-même fait partie de ce que l’on appelle l’optique géométrique.

Qu'est-ce que la réflexion de la lumière ?


Si un rayon de lumière touche un objet, le rayon de lumière rebondit sur l’objet, comme si vous lancez une balle sur un mur.

Loi de la réflexion:


Snell et Descartes ont mis en évidence que l’angle sous lequel est réfléchit un rayon lorsqu’il rencontre une surface est le même que l’angle incident.

Alors, on dira que le rayon lumineux est réfléchi.

Par contre, après réflexion sur une surface non plane, la lumière est diffusée dans toutes les directions.

On peut facilement mettre en évidence la réflexion en utilisant le verre d'une montre pour réfléchir la lumière. 

On peut alors choisir la direction des rayons lumineux en inclinant plus ou moins la montre.

Ce phénomène de réflexion nous permet de voir notre propre image dans un miroir, ou de surprenantes formes dans un kaléidoscope. 

Il est également utilisé pour voir en dehors de notre champ de vision : rétroviseurs des automobiles, périscopes des sous-marins.

Résumons : La réflexion

Tous les jours, nous sommes témoins de réflexions de la lumière. Prenons par exemple la réflexion de votre visage sur un miroir.

Les 2 types de réflexion

Imaginons de petites surfaces réfléchissantes, si petites qu'elles sont microscopiques.

Supposons que dans un premier cas ces petites surfaces soient alignées.

Observez le schéma.


Dans un deuxième cas les surfaces ne sont pas alignées. 

Observez le schéma.



Qu'est-ce que la réfraction de la lumière ?


C'est la propriété qu'a la lumière de changer de direction lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre de densité différente.

C'est le même phénomène de réfraction de la lumière qui nous fait voir nos jambes plus petites et déformées quand nous sommes dans la mer par exemple.

Le miroir, c’est juste une plaque qui absorbe très peu de rayons, en réfléchit et comme la plaque est opaque, aucun rayon ne traverse le miroir.

Seulement voilà ! 

Notre cerveau n’a jamais entendu parler de Snell, ni de Descartes et lorsqu’un rayon arrive à notre œil, notre cerveau considère qu’il a parcouru une ligne droite parfaite depuis l’objet. 

Ainsi, le reflet d’un objet par un miroir parvient à notre œil après une réflexion que notre cerveau inconsciemment ignore. 

Nous avons donc l’impression que l’image se trouve derrière le miroir. 

Le miroir fonctionne donc sur le principe de la réflexion qui lui-même fait partie de ce que l’on appelle l’optique géométrique.

Pourquoi voit-on en relief ?


Lorsque nous regardons un objet, notre œil droit voit la même image que notre œil gauche mais décalée de quelques centimètres.

Par la fusion de ces deux points de vue, notre cerveau nous permet de percevoir le volume des objets et leur position dans l'espace.

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi, lorsque vous vous regardez dans un miroir, vous avez l’impression que toute l’image est inversée dans le sens horizontal et non pas vertical ?

Lorsque vous vous regardez dans votre miroir, de pouvoir vous faire une beauté de manière correcte grâce à votre reflet.




Cela tient du principe même du miroir, et la raison est finalement toute simple.

Regardez l’image avec le mot sport. 



Vous ne pouvez que remarquer que tout le texte a été inversé horizontalement

Ici, les lettres sont à l’envers, mais dans le bon ordre :




Cependant si le miroir n’opère donc pas d’effet d’inversion horizontale ou verticale, il en effectue quand même bien une, mais dans le sens de la profondeur uniquement.




Le miroir est traître parce que l’on a qu'un seul angle de vue, souvent de face (le plus avantageux), sauf bien sûr si tu commences à jouer avec les reflets de plusieurs miroirs.

Quand on se regarde dans le miroir, la luminosité joue aussi un rôle important, l'intensité de la lumière, sa source (naturelle/artificielle) mais aussi sa disposition dans l'espace.




Sans compter que certains miroirs peuvent avoir un effet grossissant ou amincissant.




Tout ça peut évidemment faire en sorte que d'un miroir à l'autre on ne se voit pas toujours de la même façon.



Et qu'en est il pour la photographie alors? 

Sans rentrer dans le trop technique:


Une photo est en 2 dimensions

Un miroir plan, donne des images en 3 dimensions. 

L'image du miroir est donc plus représentative du point de vue relief qu'une photo. 

Quant aux couleurs ? 

Filtres et autres de l'appareil photo suivis de la reproduction des couleurs par les logiciels et enfin l'imprimante peuvent, au final, donner des photos avec des couleurs bien différentes de l'original. 

La modification entre ce que voit les autres et ce que l’on voit dans le miroir est une "inversion". 

Si on lève la main droite, notre image dans le miroir semblera lever la main gauche, mais à part cela, pas de réelle différence entre le sujet et son image dans le miroir plan (de bonne qualité) (à condition toutefois que ce soit sous "lumière naturelle").

Voici une image qui nous montrera bien la différence entre le reflet dans un miroir et la vision de soi par les autres ou une photo.




Après avoir lu, les notions scientifiques, il est intéressant de se pencher sur les thèmes de l'art, la mythologie.

Suite Partie 4: l'art, la mythologie.

Franca Gagliardi 













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