ET DE RÉFLEXION DES RATONS LUMINEUX

Bien avant que Tindustrie humaine, suscitée par les besoins de rhygiène, du luxe et de la coquetterie, eût songé à polir les métaux, le verre, et à faire de leurs surfaces brillantes des miroirs et des glaces, la nature nous offrait des exemples du phénomène auquel les physiciens ont donné le nom de réflexion spéculaire de la lumière. C'est ainsi que la surface d'une eau limpide et tranquille, d'un étang ou d'un lac (pi. I), renvoie aux yeux l'image fidèle du paysage qui l'entoure, la voûte azurée du ciel, les nuages, le soleil ou les étoiles, les arbres, les rochers, les êtres animés qui se promènent sur les bords ou naviguent à la surface de la nappe liquide : n'est-ce pas là, sur une grande échelle, le modèle que les arts industriels n'ont fait que copier, et qui aurait pu suffire pour étudier, je ne dirai pas commodément, mais avec fidélité, la route que suit la lumière, lorsque, partant des sources lumineuses ou des objets éclairés, elle vient rebondir à la surface des corps? Mais le besoin de comprendre ne vient jamais qu'après celui d'admirer ou de jouir, et la découverte des lois qui régissent la réflexion de la lumière fut sans doute bien postérieure à l'imitation des phénomènes que nous venons de décrire.

Voyons donc quelles sont ces lois, et ne nous occupons d'abord que de la route suivie par un rayon lumineux qui se réfléchit en un point d'une surface plane et polie. Le milieu où le rayon est renvoyé étant toujours supposé homogène, on conçoit qu'après sa réflexion il se propagera en ligne droite comme

auparavant. II s'agit de déterminer la direction précise du rayon réfléchi.

Une première détermination, susceptible de peu de précision il est vrai, pourrait s'obtenir à l'aide de la chambre obscure.

Nous avons vu en effet qu'un pinceau de lumière solaire qui pénètre par le trou du volet marque sa direction dans l'air de la chambre, en éclairant les fines poussières qui s'y trouvent presque toujours en suspension. Supposons qu'alors on place un plan de métal poli, ou un morceau de verre sur le trajet du faisceau incident. On pourra mesurer l'angle que fait le faisceau avec le plan du miroir. Mais la lumière en se réfléchissant marquera, dans l'air et de la même manière que le pinceau incident, son passage et sa direction. On mesurera de même l'angle d'inclinaison des rayons réfléchis avec le miroir.

On trouvera ainsi aisément, mais grossièrement, les deux lois de la réflexion spéculaire que nous allons énoncer en décrivant un moyen plus précis de vérification expérimentale.

Prenons pour surface réfléchissante un bain de mercure, et pour objet lumineux une étoile dont les rayons, quand ils amvent d'une distance pour ainsi dire infinie à la surface de la Terre, peuvent tous être considérés comme rigoureusement parallèles.

Considérons l'un de ces rayons SI (fîg. 38), qui tombe au point I de la surface du bain de mercure. IN étant la verticale au même point, ou la normale à la surface réfléchissante, l'angle SIN est ce qu'on nomme Vangle dHncideiice. Le rayon SI se réfléchit suivant la direction IR, de sorte qu'en plaçant l'œil dans cette direction, on verra l'image de l'étoile dans le bain de mercure. L'angle du rayon réfléchi avec la normale IN est ce qu'on nomme Vangle de réflexion. Or il est aisé de vérifier les deux lois suivantes :

1*" Le rayon incident, le rayon réfléchi sont dans le même plan avec la normale au point d'incidence; le plan des deux rayons est donc toujours perpendiculaire à la surface réfléchissante ;

Lu Vonde jihjiiipw.

Le Lac du Miroir tlan« In \a\\é» d'YoïeJiliti (l-:bil»-LiriisJ.