Réflexion de la lumière

De Wikidebrouillard.

Version du 22 février 2009 à 18:40

Présentation de l'expérience

Découverte de la lumière et ses propriétés

Vidéo

Absorption de la lumière

Réflexion de la lumière

Matériel

• Un miroir
• Un écran noir ou tout autre fond noir..
• Une feuille blanche
• Une source de lumière : laser, torche, lampe de poche...

La manipulation

On envoie un faisceau de lumière sur différents matériaux et on compare leur comportement vis à vis de la lumière (absorption, réflexion, transmission)

Que voit-on ?

Lorsqu'on éclaire à l'aide d'un laser une feuille blanche, on observe un point rouge lumineux. Sur un écran noir, la tâche rouge est soit plus petite et moins lumineuse, soit elle disparaît totalement. La lumière est partiellement ou totalement absorbée. Si l'on promène alternativement le faisceau lumineux du blanc au noir, le point rouge semble disparaître puis réapparaître.

Lorsqu'on éclaire par un mouvement de va-et-vient une feuille blanche verticale et un miroir placé perpendiculairement, on voit le point rouge en double. Il "rebondit" sur le miroir. En fait, on observe le point rouge et son image symétrique réfléchie par le miroir.

Explications

De manière simple

La lumière est un ensemble de rayons lumineux composés de photons. Les photons sont des unités assimilables à des balles tirées d'un pistolet. Ils possèdent une vitesse qui leur est propre, il s'agit de la vitesse de la lumière, et par conséquent, ils possèdent une énergie associée.

Lorsque la balle rencontre un obstacle métallique, par exemple une sorte de bouclier, elle est réfléchie et est alors renvoyée plus loin. Si elle traverse alors un poster de papier collé sur un mur, on dit qu'elle est transmise, enfin, une fois que celle-ci se trouve logée dans le mur, on parlera d'absorption.

Il est bien évident qu'une telle balle provoquera un échauffement de la surface rencontrée. Ceci met en évidence le phénomène de dégagement d'infrarouge . Voici à quoi pourrait ressembler un photon.

Questions sans réponses

Des questions?

D'où viennent les photons ?

Pourquoi les photons forment-ils des rayons au lieu de rester isolés ?

D'où vient le terme "photon" ?

Comment la lumière peut-elle traverser la matière sans la détruire puisque qu'elle-même est composée de particules ?

Allons plus loin dans l'explication

Développons les concepts scientifiques associés.
Lumière(wikipédia)

La lumière a une double nature .Elle peut se comporter soit comme une onde soit comme une corpuscule.

Pour mettre en évidence l'aspect ondulatoire on établit des interférences constructives ou destructives en superposant plusieurs ondes réfléchies ou transmises et, dans le cadre de l'aspect corpusculaire on peut mettre en évidence l'effet photoélectrique (arracher des électrons sur une plaque métallique) .

Concernant l'effet photoélectrique, il s'agit de l'arrachage d'électron d'une surface suite àl'excitation élactromagnétique de cette surface, autrement dit, du bombardement photonique.

Ceci peut également être mis en relation avec l'effet Compton qui résulte de la collision entre un photon et un électron à la différence près que dans cet effet le photon peut être réutiliser après la collision.

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur le Wikidébrouillard

• Absorption de la lumière
• Dispersion de la lumière
• Arc en ciel de chambre
• Propagation des ondes dans des milieux différents

Applications : liens avec le quotidien

Un panneau solaire produit de l'énergie suite à l'effet photoélectrique.Le bombardement de la surface électronique par des photons provoque un mouvement de ces électrons engendrant alors un courant, une intensité ( rapport de la charge sur le temps).

Catégories

Réflexion de la lumière