I. — PHENOMENES GENERAUX

707. liOis d« la réflexion. — La lumière qui tombe sur une surface polie est, en grande partie, renvoyée en avant de la surface. — Ce phénomène constitue la réflexion de la lumière.

On appelle plan d'incidence le plan déterminé par le rayon incident AB (fig. 551) et la normale BP menée à la surface réfléchissante MN par le point d*incidence (*); angle d'incidence, Tangle ABP formé par le rayon incident et la normale; angle de réflexion, Tangle CBP, formé par le rayon réfléchi et la normale. — Le phénomène de la réflexion est soumis aux deux lois suivantes :

1** Le rayon réfléchi rate dam le plan dincidence,

2' L'angle de réflexion eit égal à Vangle dincidence,

708. YérlflcatloBs expériinentales. — Appareil de Silbermanu. — On peut vérifier ces lois au moyen de Tappareil suivant, dû à Silbermann. MN {fig, 552) est un cercle divisé, R et S sont deux alidades mobiles autour du centre de ce cercle ; chacune d'elles porte, à Tune de ses extrémités, un diaphragme t, t', percé en son milieu d'une ouverture étroite ; enfin, suivant le diamètre BB% on fixe une règle de laiton qui porte un miroir métallique A, dont le plan est exactement perpendiculaire à ce diamètre. — L'appareil étant placé dans une chambre ob-

(*) Si la surface réfléchîMante MN est vn plan, la normale à cette surface est la perpendiculaire éleTée au point d'incidence. Pour une surface courbe. la normale en un point est la perpendiculaire élevée au plan tangent en ce point.

Fig. 551.

scure où pénétre un Taisceau d suivant ab sur un petit miroir m

rajons solaires, on reçoit ce laùceiu que l'on tourne de manière à rentoicr les rayons suivant bc, parallèlement au plan du cercle, d'abonJ sur le diaphragme i, puis sur le miroir A. Celui-ci les réRéchii suivant cd. et l'on constate qu'en plaçant l'alidade R dans une position symétrique de S par rapport au diamètre BB', les rayoïi!

réfléchis vont sortir par roui-erlure du diaphragme i'.

Celte expérience confirme (*s lois énoncées : en effet, 1' les rayons incidents bc el les rajoas réfléchis cd déterminent un plin parallèle à celui du cercle gndué, qui contient évidemmenl la normale au miroir menée p* le point d'incidence e; S* les

Fi^ssî.-ïéiiji«iio^^a|périraei>wieilï.lois „e3 des alidades étant sjinélriqaement placés par rapport in

diamètre BB', les angles d'incidence et de réHexion bcB et Ucd sont égaoi

entre eux.

*7D9. Tért«««Hlowi p»r le» ofcacrratioM «tfOMiq».». MM»

«D waajtn da halii de mercBrc. — La vérification des lois de ta ré-

flexion se fait d'une manière plus précise par le procédé suivant. — On dispose une lunette IL {fig. 553), mobile sur un cercle divisé rnlical, de

ItËFLEXlO.N DE (A LUJIIËRE. Uttt

manière a viser une étoile déterminée, qui se trouve, au raonieni de l'observalion, dans le plan du cercle. En avant rte celte luoelte, on a placé un bain de mercure, dont la surface brillante HN constitue un miroir horizontal. Si l'on cherche alors à apercevoir l'image de la même étoile par réflexion sur le mercure, on reconnaît qu'il faut amener la lunelte dans une position l'L', symétrique de IL par rapport au diamètre horizontal XY.

De là résulte la vérification cherchée. En effet : 1' à cause de la grande distance de la terre à l'étoile, tous les rayous qui nous sont envoyés par celle-ci doivent être considérés comme parallèles à une même direction LI, et par suite le rayon AB, qui s'est réfléchi sur le mercure pour revenir à la lunette, était parallèle à LI ; donc le rayon incident AB et le rayon ré- Hècbi BC, respectivement parallèles à IL et à L'I', déterminent un plan parallèle à celui du cercle divisé; et ce plan, étant vertical, contient la normale DP menée à la surface du mercure par le point d'incidence; 2* l'angle d'incidence ÂBC et l'angle LCZ sont égaui, comme ayant leurs côtés parallèles et de mSme sens ; l'angle de réflexion FBC et l'angle ZCI' sont ^aux, comme correspondants ; mais, d'après l'expérience, LCZ^ZCl', donc A1!P=PBC.

710. BéOexIOB * I« ■orfam dea «arpa trauwpareBta. — La rélleiion peut aussi s'opérer, et suivant les mêmes lois, à la surface des corps IraaMpaTenU. Hais ces corps ne réflécUssent, en général, qu'une partie de la lumière incidente; en sorte que, si un faisceau lumineux AB (fig. 554) rencontre en B la surface d'une lame de verre, par exemple, une portion delà lumière incidente est réfléchie suivant BC, et une autre portion pénétre dans la lame ; l'expérience montre que celle-ci, au lieu de continuer sa roule suivant BA', prend une direction telle que BD : c'est le phénomène de la réfraction, que C^, Sj^l

nous étudierons dans le chapitre suivant.

Un caractère essentiel de la réflexion à la surface des corps transparents, c'est que la proportion de lumière réfléchie augmente avec l'angle d'incidence. — Tout le monde a pu remarquer, en effet, qu'une yilre ou une nappe d'eau ne reflète nettement que les objets placés, par rapport à notre œil, de manière que les rayons réfléchis qui lui arrivent soient tréï-obliques sur la surface rêflécl lissante.

On peut levériQer encore en recevant un faisceau de rayons lumineux sur une lame de verre i faces parallèles. On observe que, si la lame est presque perpendiculaire aux rayons incidents, le faisceau réfléchi est très-peu intense, et le faisceau transmis est presque aussi intense que le faisceau incident. Au contraire, si l'angle d'incidence est voisin de 90 de-

grés, c'est le faisceau transmis qui a une intensité presque nulle, tandis que rintensité du faisceau réfléchi est presque égale à celle du faisceao incident.

711. Béfl«zloB Irrégvllére on <Hiftirion. — Les surfaces mates, telles que le papier, les murs blancs, etc., au lieu deréfléclûr les rayons lumineux dans une direction unique, comme font les surfaces polies, f^ renvoient dans tous les sens. — Si, dans une chambre complètement obscure, on introduit un faisceau de rayons solaires, et qu*on le fasse tomber sur un miroir métallique sous une inclinaison quelconque, une personne placée dans Tappartement ne reçoit de lumière du miroir que si elle se trouve dans la direction des rayons qii*ii réfléchit suivant les lois indiquées. Si, au contraire, le faisceau solaire est reçu sur un mur blanc, la surface éclairée est visible de tous les points de la chambre : la surface do mur renvoie donc des rayons lumineux dans toutes les directions. Ces( ce qu'on nomme la réflexion irrégulière ou la diffiuion.

C'est en diffusant les rayons du soleil ou ceux des sources artificielles, que la plupart des objets terrestres nous deviennent visibles : lorsque \e temps est couvert, c'est encore la lumière du- soleil qui éclaire ces objets, mais elle ne leur parvient qu*après s'être diffusée un grand nombre de fois sur les nuages. — Les miroirs les mieux polis diffusent encore une petite quantité de lumière ; car si, dans une chambre obscure, on reçoit un faisceau de rayons solaires sur un miroir, Tœil peut encore distmguer, le plus ordinairement, en quelque point de la chambre qu^il soit placé, la portion de la surface du miroir sur laquelle tombent les rayo0>''