Transfert en cours..., vous êtes sur le "nouveau" serveur data.abuledu.org dont l'hébergement est financé par l'association abuledu-fr.org grâce à vos dons et adhésions !
Vous pouvez continuer à soutenir l'association des utilisateurs d'AbulÉdu (abuledu-fr.org) ou l'association ABUL.
Suivez la progression de nos travaux et participez à la communauté via la liste de diffusion.
Votre recherche ...
Nuage de mots clés
Angle de réfraction
Angle de réfraction : La réfraction, en physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — est un phénomène de déviation d'une onde lorsque sa vitesse change entre deux milieux. La réfraction survient généralement à l'interface entre deux milieux, ou lors d'un changement de densité ou d'impédance du milieu.
Dispersion de la lumière à travers un prisme
Dispersion de la lumière d'une lampe à vapeur de mercure par un prisme de verre flint. Le verre flint, ou flint glass en anglais, de « flint » qui signifie silex en anglais, est un type de verre avec un haut indice de réfraction et un nombre d'Abbe faible. L'indice de réfraction des flints varie entre 1,5 et 2,0 selon leur composition et on les distingue des autres verres d'oxydes par leur nombre d'Abbe inférieur à 50, ce sont donc des verres très dispersifs c'est-à-dire qu'ils dévient très différemment la lumière selon la longueur d'onde de celle-ci. Le verre flint contient dans sa formule d'origine, une partie d'oxyde de plomb (II), depuis les travaux de recherche sur les formules de verre opérées par Otto Schott et Ernst Abbe, on peut adjoindre à la pâte d'un verre flint du lanthane, du titane, du baryum, etc. Le verre flint est très utilisé en cristallerie d'art pour sa brillance, l'indice de réfraction fort provoquant une plus grande proportion de réflexions internes. Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Verre_flint.
Photographie, Physique, Gouttes, Réfraction, Cymbidium (plantes), Effet photoréfractif, Rosée, Surfaces hydrophobes
Gouttes d'eau et réfraction
Jeu de réfraction à travers des gouttes de pluie : un bouton floral de Cymbidium porte des gouttelettes de pluie. L'image d'une petite fleur en arrière plan est réfracté à travers neuf gouttes différentes au moins. En fonction de l'hydrophobicité de la surface, les gouttes forment un angle variable avec celle-ci : Il est faible là où la surface est peu hydrophobe, il atteint 90° là ou elle l'est plus. Cette photo a été envoyée au Dr. Andrew Young (http://mintaka.sdsu.edu/GF), dont voici la description : "What a lot of beautiful effects are illustrated here! Images formed by reflection ; both real and virtual images formed by refraction ; and some fine examples of the contact angle where the droplets meet the plant surface. In some places, the plant cuticle is waxy, and the contact angle is near 90 degrees ; in other places, the water wets the surface, and the contact angle is small. The picture is a real museum of physics, in addition to being a beautiful image. Thanks!"
Dessins et plans, Lumière, Lumière -- Propagation, Ondes, Christiaan Huygens (1629-1695), Lumière, Théorie ondulatoire de la, Augustin Jean Fresnel (1788-1827), Réfraction
Réfraction
Principe de réfraction d'onde selon Huygens-Fresnel (Augustin Jean Fresnel, né le 10 mai 1788 à Broglie et mort le 14 juillet 1827 à Ville-d'Avray, est un physicien français fondateur de l’optique moderne ; il proposa une explication de tous les phénomènes optiques dans le cadre de la théorie ondulatoire de la lumière). Le principe de Huygens-Fresnel est un principe utilisé en optique : il permet entre autres de calculer l'intensité dans les phénomènes de diffraction et d'interférence. Il consiste à considérer chaque point de l'espace indépendamment. Si un point M reçoit une onde d'amplitude E(M, t), alors on peut considérer qu'il réémet une onde sphérique de même fréquence, même amplitude et même phase. Au lieu de considérer que l'onde progresse de manière continue, on décompose sa progression en imaginant qu'elle progresse de proche en proche. Formulé par Fresnel en 1815, ce principe reprend la base du modèle ondulatoire développé par Huygens (1690). Soit une surface ∑ et une source lumineuse S. On découpe ∑ en surfaces élémentaires d∑ centrées autour d'un point P. Chaque point P de ∑ atteint par la lumière émise par la source S se comporte comme une source secondaire fictive émettant une ondelette sphérique.
Calcul de la hauteur des échos d'un radar
Calcul de la hauteur du faisceau radar au-dessus du sol, légendé en français. En plus de la distance, on peut calculer la hauteur au-dessus du sol où se trouvent les cibles. Cela se calcule en connaissant l’angle d’élévation du radar et la courbure de la Terre. Il faut également tenir compte de la variation de la densité des couches de l’atmosphère. En effet, le faisceau radar ne se propage pas en ligne droite comme dans le vide mais suit une trajectoire courbe à cause du changement de l’indice de réfraction avec l'altitude.
Photographie, Lumière, Lumière -- Propagation, Dix-septième siècle, Ondes, Ondes -- Propagation, Christiaan Huygens (1629-1695), Lumière, Théorie ondulatoire de la
Christian Huygens
Portrait relief de Christian Huygens (1629-1695) par Jean-Jacques Clerion (1637-1714) : mathématicien, astronome et physicien néerlandais, connu pour ses arguments selon lesquels la lumière est composée d'ondes. En réponse aux articles d'Isaac Newton sur la lumière, en 1672, il se lance dans l'étude de la nature de la lumière, à la suite de savants tels que Rasmus Bartholin. Il découvre en 1677, grâce aux propriétés des cristaux et de leur coupe géométrique, en particulier grâce au spath d'Islande, que les lois de réflexion et de réfraction de Snell-Descartes sont conservées si l'on suppose une propagation de la lumière sous la forme d'ondes. En outre, la double réfraction du spath d'Islande peut être expliquée, ce qui n'est pas le cas avec une théorie corpusculaire. La théorie ondulatoire, présentée en 1678 sera publiée en 1690 dans son "Traité de la Lumière".
Photographie, Couleurs, Lumière, Lumière -- Propagation, Ondes, Ondes -- Propagation, Polarisation (lumière)
Dispersion de la lumière au passage d'un dioptre
Dispersion de la lumière blanche au passage d'un prisme. La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes fréquences constituant l'onde ne se propagent pas à la même vitesse. On rencontre ce phénomène pour tous types d'ondes, comme la lumière, le son ou les vagues. Les arcs-en-ciel sont une manifestation de la dispersion induite par réfraction des rayons du soleil par les gouttes de pluie.
Photographie, Échassiers, Hérons, Oiseaux échassiers, Ornithologie, Bubulcus ibis, Héron garde-boeufs, Omaha (Neb.)
Héron garde-boeufs
Héron garde-boeufs Bubulcus ibis), Henry Doorly Zoo, Omaha, Nebraska. Le Héron garde-bœufs est un oiseau trapu de 88 à 96 cm d'envergure, de 46 à 56 cm de longueur et pesant entre 270 et 512 g. Il a un cou relativement court et épais, un bec robuste et une posture voûtée car il rentre son cou dans les épaules. Le positionnement des yeux lui permet d'avoir une vision binoculaire pendant qu'il mange et des études physiologiques suggèrent que cette espèce peut être en mesure d'avoir une activité crépusculaire ou nocturne. Adaptée à la recherche de nourriture sur le sol, elle a perdu la capacité possédée par ses parents des zones humides de corriger avec précision la réfraction de la lumière sur l'eau. Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9ron_garde-b%C5%93ufs
Horizon du radar
Les ondes électromagnétiques suivent les règles de l’optique pour les hautes fréquences (>100 MHz). Même le faisceau d’un radar pointant vers l’horizon va s’éloigner de la surface de la Terre parce que celle-ci a une courbure. Une cible qui se trouve à une distance à l’intérieur de la portée maximale du radar mais sous l’horizon du radar ne pourra donc pas être détectée, elle se trouve dans la «zone d’ombre». Cependant, l’horizon du radar est à une plus grande distance que l'horizon optique en ligne directe parce que la variation de l’indice de réfraction avec l’altitude dans l’atmosphère permet à l’onde radar de courber. Le rayon de courbure de la trajectoire de l’onde est ainsi plus grand que celui de la Terre ce qui permet au faisceau radar de dépasser la ligne de visée directe et donc de réduire la zone d’ombre. Le rayon de courbure de la Terre est de 6,4×106 m alors que celui de l’onde radar est de 8,5×106 m.
Gravure, Physique, Lumière, Lumière -- Propagation, Dix-neuvième siècle, Savants français, Lumière, Théorie ondulatoire de la, Léon Foucault (1819-1868)
L'appareil de Fizeau-Mascart
Dessin de l'appareil ayant servi à l'expérience de Fizeau-Mascart en 1851. Fizeau avait réalisé son expérience en 1849, entre Montmartre et le mont Valérien à Suresnes, ces deux points étant distants d'exactement 8 633 m. La lumière de la lampe passe dans la première lunette et se réfléchit sur un miroir semi-transparent incliné à 45°. Elle passe alors à travers la roue dentée, par une des échancrures, puis part dans l'axe de la seconde lunette située à 8 633 m de là, sur la butte Montmartre. Cette 2e lunette est munie d’un miroir lui permettant de renvoyer la lumière de là où elle vient, à Suresnes. La lumière est alors récupérée par la première lunette, passe à nouveau à travers la roue dentée, par une des échancrures, traverse le miroir semi-transparent, puis est observée par Fizeau au moyen d'une lunette. En 1850, Fizeau et Foucault reprennent l'expérience dans l'eau. L'année suivante, Foucault mesure la célérité c' de la lumière dans de l'eau en translation à la vitesse u et trouve c' = frac{c}{n} + u (1 - frac{1}{n^{2}}) où n est l'indice de réfraction de l'eau. La relativité restreinte donnera en 1905 une explication complète de ce résultat.
Dessins et plans, Optique, Oeil, Lumière, Lumière -- Propagation, Vision, Johannes Kepler (1571-1630), Astronomia nova - Johannes Kepler (1571-1630)
L'optique de Képler
Planche de Johannes Kepler "Ad Vitellionem Paralipomena, quibus Astronomiae Pars Optica" (1604), illustrant la structure de l'oeil. Dès 1603, il parcourt divers ouvrages sur le sujet dont celui de l’Arabe Alhazen. Kepler rassemble les connaissances de l’époque dans son livre "Astronomia pars Optica", publié en 1604. Il y explique les principes fondamentaux de l’optique moderne comme la nature de la lumière (rayons, intensité variant avec la surface, vitesse infinie, etc.), la chambre obscure, les miroirs (plans et courbes), les lentilles et la réfraction dont il donne la loi i = n×r, qui est correcte pour de petits angles (la vraie loi — sin i = n×sin r — fut donnée plus tard par Willebrord Snell et René Descartes). Il aborde également le sujet de la vision et la perception des images par l’œil. Il est convaincu que la réception des images est assurée par la rétine et non pas le cristallin comme on le pensait à cette époque, et que le cerveau serait tout à fait capable de remettre à l’endroit l’image inversée qu’il reçoit.
Dessins et plans, Optique, Miroirs, Lentilles (optique), Objectifs à focale variable, Surfaces concaves, Surfaces convexes
Quatre exemples de distance focale
Le point focal F et la distance focale f d'une lentille positive (convexe), négative (concave), un miroir concave et un miroir convexe. Il est toujours possible de calculer les distances focales à partir des données géométriques et des indices d'un système (courbure, indice de réfraction) puisqu'elles sont reliées à la vergence. Néanmoins quand ces données viennent à manquer une mesure expérimentale est possible. Les mesures expérimentales, pour les systèmes minces tels les lentilles minces, reposent généralement sur la détermination des positions des foyers objet et image. On rappelle que le foyer image est le point vers lequel convergent après le système des rayons qui sont parallèles à l'axe optique avant le système. À l'inverse, des rayons passant par le foyer objet ressortent parallèles à l'axe optique. Les rayons ne passent pas nécessairement physiquement par le foyer, il peut s'agir de leur prolongation.
Dessins et plans, Temps (météorologie), Pluies, Précipitations (météorologie), Radars météorologiques, Réfraction -- Mesure, Indice de
Super-réfraction de radar météorologique
Effet de la super-réfraction dans une atmosphère non standard sur le faisceau radar qui peut voir au-delà de l'horizon car le faisceau se recourbe vers le sol (ex. inversion de température) et qui peut noter des précipitations sous l'horizon. Il arrive souvent que des inversions de températures se produisent à bas niveau par refroidissement nocturne sous un ciel clair, ou en altitude par subsidence. Également, l'humidité peut être capturée près du sol et diminuer rapidement avec l'altitude dans une goutte froide sous un orage, en situation du passage d'air chaud sur de l'eau froide, ou dans une inversion de température. Ces différents cas changent la stratification de l'air. L'indice de réfraction diminue alors plus rapidement que la normale dans la couche en inversion de température ou d'humidité ce qui fait recourber le faisceau radar vers le bas. Si l'inversion est près du sol, le faisceau frappe celui-ci à une certaine distance du radar puis retourne vers ce dernier. Comme le traitement radar s'attend à un retour d'une certaine hauteur, il place erronément l'écho en altitude. Ce type de faux échos est facilement repérable, s'il n'y a pas de précipitations, en regardant une séquence d'images. On y voit dans certains endroits des échos très forts qui varient d'intensité dans le temps mais sans changer de place. De plus, il y a une très grande variation d'intensité entre points voisins. Comme cela se produit le plus souvent en inversion nocturne, le tout commence après le coucher du soleil et disparait au matin. L'extrême de ce phénomène se produit quand l'inversion est si prononcée (et sur une mince couche) que le faisceau radar devient piégé dans la couche comme dans un guide d'onde. Il rebondit plusieurs fois au sol avant de revenir au radar. Ceci crée des échos de propagation anormale en bandes concentriques multiples. Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Radar_m%C3%A9t%C3%A9orologique