‹ Traité élémentaire de physiqueChapitre 327 sur 385 · Miroirs multiples. — Lorsque des rayons provenant d’un · texte numérisé non relu

Miroirs multiples. — Lorsque des rayons provenant d’un

point lumineux m et déjà

réfléchis sur uii premier miroir AD viennent se réfléchir sur un second Cl), ils donnent lieu derrière ce second miroir à une image m" symétrique de la première m', car au moment où ils tomivent sur lui, ils ont pour point de concours la i)remière image, qui joue par conséquent le rôle d’un point lumineux. De môme la réllexioti sur un troisième miroir donnerait lieu à une troisième image syméti ique de la deuxième, et ainsi de suite. On expliquera donc toutes les particularités des réllexions multiples en considérant successivement cha<|ue image comme un objet. Nous citerons ici ce qui se produit entre deux miroirs parallèles et deux miroirs inclinés.

701. Miroirs parallèles. — Considérons un objet O placé entre deux glaces i)arallèles (lig. 630); une première réflexion sur chacune d'elles donne lieu aux images a^ et o^; une seconde réflexion <lonne lieu à deux nouvelles images a,, o, dont la position s’obtient en considérant a, et o, commeobjets; de même, à l'aide de n, et o,, on trouvera la position des images o, et o, qui correspondent ù une troisième réflexion, et ainsi de suite. La figure montre un œil recevant les faisceaux trois fuis réfléchis qui donnent les images a, et o,; mais le môme œil reçoit les faisceaux qui ont subi une, deux et en général un nombre quelconque de réflexions; il apercevra donc une série pour ainsi dire indéfinie d’images, mais dont l'éclat va en décroissant, car à chaque réflexion il y a toujours une certaine perte de lumière.

Si les glaces sont bien parallèles, toutes cæs. images sont sur

Dt ■

MIROIRS MILTIPLES.

une direction perpendiculaire h chacune d’elles; mais si les glaces forment un petit angle, la ligne des images tourne d’une façon

Fig. 030. Miroirs parallèlos.

d’autant plus manpide r|ue l’angle est plus sensible. On se sert souvent de cette remarque pour placer dcuv glaces exactement parallèles l’une à l’autre.

703. Miroirs rectangulaires. — Considérons un point lumineux m placé entre deux glaces rectangulaires O.V et OB. Il se formera par suite d’une première réllexion une image ni' derrière OA et ni" derrière, OB.

1,’image m' étant considérée comme objet donnera lieu dans OA à une nouvelle image m"', et il en sera de même de l’image formée derrière O B. Mais il est évident que ces deux images coïncident en une seule qui est placée dans l’angle dièdre opposé à celui que forment les miroirs. Or celle-ci est placée de telle façon qu’elle ne saurait plus donner lieu à aucune image nouvelle, puisijue les rayons qui y

Fig. 031. ~ Miroirs rectangulaires.

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KEFLEXION DE LA LUMIÈRE

iiboutisscnt ne rencontrent plus les miroirs; il y aura donc en tout trois images, quatre en comptant le point lumineux. La flgure 632

Fig. Ü3'.!. — Miruii-s rectangulaires.

monire dans leurs positions relatives véritables les images d'un objet placé entre deux glaces, l’une horizontale, l’autre verticale.

703. Miroirs inclinés à 45 degrés. — Celle conclusion, parti-

enlière au cas où l’angle formé par les miroirs est - de la circonfé-

rence, s’applique aussi au cas plus général où cet angle est une partie alitiuote quelconque de la cii conférence. Si, par exemple, cet angle est de 45®, il y a, en comptant l’objet, huit images placées circulairement et situées chacune dans un des secteure de 45” dans lesquels la circonférence totale peut être divisée.

La figure 633 montre nettement l’origine de ces images et la cause (|uien limite le nombre. L’objet placé entie les deux miroirs donne par réllexion sur CB une image dans l’angle BCA'; la seconde réllexion sur AC donne une image symétrique dans l’angle B'CA'", celle-ci, à l’aide de la troisième réflexion sur CB, donne une image dans l’angle B’"CA", et cette dernière fournit par réflexion sur AC une image dans l’angle B ”CA". Cet angle A”CB ', ojiposéa celui des miroire, peut être appelé la région inefficace, car lesdroitesqui aboutissentà un point quelconque de celte région, une fois dans l’angle des miroirs, ne les rencontrent plus ; la dernière

KAI.fciDOSCOPi;.

Fig. — Images dans deux miroirs inciint's à 45**.

image que nous venons de mentionner ne peut doue en fournir de nouvelles.

Si nous considérons actuellement la première image formée par le miroir AC et (jui se Irouve dans l’angle B'CA, on voit que, considérée comme objet, elle donne une image symétrique dans l’angle It "’CA’, celle-ci en donne une dans la région B"CA'", et cette dernière dans la' région inefficace B' CA". Mais la symétrie de la figure indique évidemment que celle dernière image roïncide avec celle qui a lUé mentionnée tout fl l’heure, de sorte qu’il y a, en comptant l’objet, huit images disposées sj iiiétriquemeiil.

704. Kaléidoscope. — Les apparences observées dans les miroirs inclinés sont le fondement d'un petit instrument dont l’invention parait due à Porta, mais qui a été perfectionné par Brewster. Il consiste en un tube dans lequel sont placés deux miroii's inclinés à 60" ordinairement; l une desextrémités du tube est fermée par une plaque munie d’un petit trou qui sert à appliquer l’iril. A l’autre extrémité se trouvent deux plaques de verre , l’iiiie transparente fi l’intérieur; l’autre située vere l’extérieur est en verre dépoli, fintre ces deux plaques on place

Fig. G34. — Dessins du kaléidoscope.

RÉFLEXION DE LA LUMIÈRE

de menus objets en verre coloré. L’image de ces objcis est répétée symétriquement de part et d’autre des lignes qui divisent le champ de la vision en six secteurs. Si l’on fait tourner le tube, les objels prennent une disposition différente qui se reproduit dans chacune des images, ce (|ui j)ermet de faire varier les dessins à l’infini. .Moyennant quelques perfectionnements qui permettent d’en étendre et d'en varier les effets, le kaléidoscope peut être utilement appliqué à composer des dessins symétriques pour les cbfiles.

On pourrait employer trois miroirs au lieu de deux ; on obtiendrait ainsi la superposition des effets particuliers à la combinaison des miroii’s deux à deux. La figure représente une des dispositions symétriques obtenues par un kaléidoscope A trois miroii-s.

705. Applications diverses des miroirs plans. — La réflexion de la lumière sur un ou plusieurs miroii-s diversement agencés peut donner lieu à des effets assez curieux qui sont décrits dans les anciens traités de physique amusante. On y trouve, par exemple, la disposition à enqiloyer pour voir de l'intérieur d’une chambre la pei-sonne qui frappe à la porte; pour obsener les travaux des assiégeants (polimoscope), etc. C'est par la combinaison de deux miroirs plans rectangulaires inclinés à /|5“ sur les parois d'une salle, qu’on produit le jeu optique connu sous le nom de tête parlante. L’image du sol et celle des parois se raccordent avec les objels eux-mêmes, et la tête d’une personne placée derrière les miroii-s parait isolée à la partie supérieure de ceux-ci.

Dans ces derniers temps, on a appliqué le miroir plan à la production d’un effet tbéAtral assez curieux ; c'est ce qu’on appelle les spectres. Sur une partie de la scène est disposée une glace sans tain (]ui, par suite de la demi-obscurité qu’on fait régner sur la scène, est invisible pour les spectateurs. Derrière elle se trouvent les acteurs qui figurent dans la pièce et que l’on aperçoit à travers la glace. En avant, dans une région soustraite aux regards du public, sont placés d’autres personnages qu'on éclaire vivement par un procédé convenable. Leur position est telle, (pie leur image va se former dans la partie de la scène occupée par les acteurs réels. Ces sortes de fantômes peuvent donc se mêler avec les pereonnages, exécuter divers mouvements en rapport avec la nature de la pièce, et

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