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RÉFLEXION DE LUMIÈRE

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À l'origine apparaissant en volume V23, page 4 de l'encyclopédie 1911 Britannica.
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RÉFLEXION DE LUMIÈRE . Quand un See also:

rayon de lumière dans un See also:milieu homogène échoue sur la See also:surface de bondissement d'un autre milieu, une See also:partie d'elle est habituellement tournée en arrière ou reflété et la partie est dispersée, See also:le See also:reste traversant ou absorbée par le deuxième milieu. See also:Les rayons dispersés (également nommés irrégulièrement ou diffusément reflétés les rayons) jouent un rôle important en rendant le fait de visiblein d'objets, sans réflexion diffuse les objets que non-See also:lumineux seraient invisibles; ils sont occasionnés par See also:des irrégularités dans la surface, mais sont régis par la même See also:loi que des prises pour la réflexion régulière. See also:Cette loi est: l'incident et les rayons reflétés font des angles égaux avec la normale sur la surface se reflétante au moment où l'incidence, et sont coplanaires avec la normale. C'est équivalent à dire que le See also:chemin du rayon est un minimum.' Dans fig. i, le manganèse représente la See also:section d'un See also:miroir See also:plat; OU est le rayon d'incident, RP le rayon reflété, et le See also:TR la normale chez R. Puis la loi déclare que l'See also:angle d'incidence ORT égale l'angle de la réflexion PRT, et que M OU, droite et RP sont dans le même See also:avion. Cette loi normale est capable de la See also:preuve expérimentale prête (See also:simple doit prendre l'See also:altitude d'une étoile avec un See also:cercle méridien, sa dépression dans une surface se reflétante horizontale de See also:mercure et la direction du See also:nadir), et les See also:instruments les plus sensibles n'ont pas détecté n'importe quelle divergence d'elle. Son explication par la théorie corpusculaire newtonienne est très simple, parce que nous avons supposer seulement qu'au moment où l'impact la See also:vitesse perpendiculaire d'un corpuscule est renversée, tandis que la vitesse horizontale est inchangée (le miroir étant See also:horizontal assumé). L'explication d'onduler-théorie est plus compliquée, et See also:sous la See also:forme simple donnée par See also:Huygens inachevé. La théorie comme développée par See also:Fresnel prouve que la réflexion régulière est due à une petite See also:zone à proximité du See also:point R (ci-dessus), là étant interférence destructive à tous autres See also:points sur le miroir; cette théorie explique également la See also:polarisation de la lumière réfléchie quand incident à un See also:certain angle (voir la POLARISATION DE LA LUMIÈRE). La douceur ou le See also:poli de la surface commande en grande partie la See also:puissance se reflétante, pour, évidemment, des crêtes et les sillons, si de la grandeur suffisante, dérangent les relations de phase. La déviation permise de la douceur dépend de la longueur d'onde de la lumière utilisée: il s'avère que les surfaces lisses à dans la 8ème d'une longueur d'onde se reflètent régulièrement; par conséquent de longues See also:vagues peuvent être régulièrement reflétées par une surface qui répand les vagues courtes. En outre l'obliquity de l'incidence diminuerait l'effet de toutes les irrégularités; ceci est expérimentalement confirmé en observant les images produites par les surfaces mates ou par le See also:verre smoked à frôler l'incidence. Nous donnons maintenant quelques constructions élémentaires des rayons reflétés, ou, ce qui vient à la même chose, des images constituées par des miroirs.

1. Si 0 soit un point lumineux et OU un incident de raie à R sur le manganèse plat de miroir (fig. I) pour déterminer le rayon reflété et l'See also:

image de O. See also:If RP soyez le rayon reflété et perpendiculaire de droite 'ce principe du chemin minimum, cependant, seulement des prises pour les surfaces plates et convexes; avec les surfaces concaves ce peut être un maximum dans certains See also:cas. au manganèse, puis, par la loi de la réflexion, de l'angle ORT=trp ou de l'cOrm=prn. Par conséquent dessinez la perpendiculaire d'cOq au manganèse, et produisez-l'à S, faisant QS = OQ; joignez le SR et le produit à P. It est facilement vu que P.r. et OU est également incliné à la droite (ou au manganèse). Un point-See also:oeil à P verrait un point objecter 0 à S, c.-à-d. à une distance au-dessous du miroir égal à sa See also:taille ci-dessus. Si l'See also:objet soit un plein, alors les images de ses See also:coins sont constituées en prenant des points aux mêmes distances ci-dessous comme les coins sont au-dessus du miroir, et en joignant See also:ces points. L'oeil, cependant, See also:voit l'image pervertie, c.-à-d., dans la même relation que. 2. See also:main See also:gauche aux 2.

Si A, B soit deux miroirs et 0 plats parallèles par point lumineux entre eux (fig. 3) pour déterminer les images de 0 tout les images doivent il sur la See also:

ligne (produite) PQ passant par 0 et perpendiculaire aux miroirs. Laissez See also:OP = p, OQ = q. l'image de 0 dans A, 00'=2p; maintenant 0'a une image 0"dans B, tel que 00"=OQ+QO"=q+q+2p=2p+2q; pareillement 0"a une image O" 'dans A, tel que 00"'=4p+2q. De la même manière 0 forme une image 01 à B tels qu'cOoi = 2q; OI a une image dessus dans A, tel qu'OOii=2p+2q; Sur a une image 0111 dans B, tel qu'OOiu=2p+4q, et ainsi de See also:suite. Par conséquent il y a un nombre See also:infini d'images aux distances définies des miroirs. Ceci explique les vistas comme vu, par exemple, entre deux miroirs parallèles aux extrémités d'une See also:salle. 3. Si A, B soit deux miroirs plats sous un angle 0 incliné, et intersection à C, et à 0 par point lumineux entre eux, déterminez la position et le nombre d'images. Appelez l'See also:arc OA=a, See also:OB=$. L'image de 0 dans A, c.-à-d. ', est telle que la bureautique 'est perpendiculaire au CA, et bureautique '= à. En outre CA '= Co; et on le voit facilement que toutes les images se trouvent sur un cercle du centre C et du rayon Co.

Phoenix-squares

L'image 'forme une image "à B tels que bureautique" = OB+See also:

Ba"=$+Ba'=p+OB+Oa'=210 +à=20. En outre "forme une image" 'dans A tels que bureautique '= OA+Aa'=à+2B. Et généralement Oats=2ne, Oa2rt1=2n0+à. De la même manière il peut montrer que l'image d'abord formée à B donne des centres des distances générales: Ob2°=2110, Ob2s+'=2ne+2$. Le nombre d'images est limité, parce que quand des n'importe quelles tombent sur l'arc See also:ab entre les miroirs produits, il se trouve derrière les deux miroirs, et par conséquent aucune autre image n'est possible. Supposez que les a=s soient la première image à tomber sur cet arc, courbent alors Oa2s &See also:amp;gt; OBa, c.-à-d. 2n9 > 1ra ou 2n > (, r-a)/0. de même si See also:a2 "1 soit le See also:premier à tomber sur le ab, nous obtenons 2n+I > (ra)/0. par conséquent dans les deux cas le nombre d'images est le nombre entier après plus See also:grand que (ra)/0. de la même manière il peut montrer que le nombre d'images de la série de b est le nombre entier après plus grand que (ir$)/B. si 1r/8 soit un nombre entier, puis le nombre d'images de chaque série est, r/B, pour a/0 et $/0 sont les fractions appropriées. Mais une image de chaque série coïncide; pour si r/0=2n, nous ont 0a2n+0b2s=2ne+2ne=2, r c.-à-d. a2n et b2s coïncident; et s'it/0=2n+I, nous ont See also:Dais+'+ Obent14nb+2 (a+0) _ (4n+2) 0 = 2r, c.-à-d. a2n+ 'et See also:ben+ 'coïncident. Par conséquent le nombre d'images, y compris le point lumineux, est èr/0. Ce principe est utilisé dans le See also:kaleidoscope (q.v.), qui produit cinq images par des meahs de ses miroirs inclinés à õ° (fig. 4). Fig. 5 See also:montre les See also:sept images constituées par des miroirs inclinés à 45°.

4. Pour déterminer la réflexion sur une surface sphérique. Laissez APB (fig. 6) soit une section d'un miroir sphérique See also:

concave par son centre 0 et point lumineux U. I'un rayon, indique VERS LE HAUT, rencontre la surface, on le reflétera le See also:long du PV, qui est coplanaire avec HAUT et le See also:PO normal à P, et fait l'angle VPO = UPO. Par conséquent See also:VO/vp=ou/up. Cette expression peut être simplifiée si nous assumons P pour être très près de A, c.-à-d. qui le rayon est EN HAUSSE très légèrement incliné à l'See also:axe. Écrivant A pour P, nous avons VO/av=ou/au; et appelant AU=u, AV=v et See also:AO=r, ceci réduit à u-'+v-'=2r '. Cette See also:formule relie les distances de l'objet et de l'image constitués par un miroir concave sphérique au rayon du miroir. Des points satisfaisant cette relation s'appellent "les foyers conjugués," pour évidemment eux sont réciproques, c.-à-d. u et v peuvent être échangés dans la formule. ]~'ig. 4"FIG.

S. Si u soit infini, l'as, par exemple, si la source lumineuse, soit une étoile, puis v - '= 2r - ', c.-à-d. v = IR. Cette valeur s'appelle la longueur focale du miroir, et le point correspondant, habituellement dénoté par F, s'appelle "le See also:

foyer See also:principal." Cette formule exige la modification pour un miroir See also:convexe. Si u soit toujours considéré comme positif (v peut être positif ou négatif), r doit être considéré comme le positif avec les miroirs concaves et le négatif avec le See also:corps convexe. De même la longueur focale, ayant le même signe que r, a différents signes dans les deux cas. Dans cette formule toutes les distances sont mesurées du miroir; mais il est parfois plus commode de mesurer à partir du foyer principal. Si les distances de l'objet et l'image du foyer principal soient x et y, alors u=x-{-f et v=y-{-f (se rappelant que f est positif pour concave et le négatif pour les miroirs convexes). Substituant ces valeurs dans u-'+ir '= f - 'et réduisant nous obtenons xy = See also:F2. Puisque le F2 est toujours positif, x et y doivent avoir le même signe, c.-à-d. l'objet et l'image doivent se trouver du même côté du foyer principal. Nous considérons maintenant la See also:production de l'image d'un See also:petit objet placé symétriquement et de la perpendiculaire à l'axe d'un concave (fig. y) et un miroir de corps convexe (fig. 8). Laissez PQ être l'objet et le A par See also:quart "le See also:sommet du miroir.

considérez le point P. Now un rayon par P et le parallèle à l'axe après rencontrer le miroir à M est reflété par la ligne MF de F. The de foyer doit donc contenir l'image de P. Also un rayon par P et également par le centre de la See also:

courbure C du miroir est reflété le long du même chemin; ceci contient également l'image de P. Hence que l'image est à P, l'intersection des See also:lignes MF et du PC de même l'image de n'importe quel autre point peut être trouvée, et l'image See also:finale être déduite. Nous notons que dans fig. 6 l'image est inversée et vraie, et dans fig. 7 droite et virtuelle. L'"rapport See also:optique" ou le rapport de la taille de l'image à l'objet peut être déduit des figures par la géométrie élémentaire; elle égale le rapport des distances de l'image et de l'objet du miroir ou du centre de la courbure du miroir.

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