Transcription de la vidéo
La réflexion diffuse implique des rayons lumineux réfléchis par une surface irregulière, comme le montre le schéma. La figure montre quatre points, D, E, F et G, avec qui les trois rayons lumineux A, B et C pourraient éventuellement rencontrer après avoir été réfléchis. Lequel des points le rayon lumineux A A rencontre-t-il?
Tout d’abord, regardons ce schéma, qui nous montre une surface irregulière et trois rayons lumineux appelés A, B et C qui incident sur cette surface. Nous voyons que chacun de ces trois rayons frappe la surface à un endroit différent. Nous remarquons également ces quatre points, D, E, F et G, qui sont des chemins possibles pour le passage des rayons réfléchis par ces trois rayons. En d’autres termes, après que le rayon A, par exemple, a rebondi sur cette surface, il peut passer par le point D, le point E, le point F ou le point G. Et en fait, c’est notre première question. Quels sont les points que rencontre ce rayon lumineux, le rayon lumineux A? Alors pour commencer à comprendre, libérons de l’espace sur l’écran.
Pour nous aider à répondre à cette question, rappelons une loi d’optique, appelée loi de la réflexion. Cette loi dit que l’angle sous lequel un rayon est incident à une surface est égal à son angle de réflexion. Cela signifie que si nous avons une surface, comme celle-ci ici, et un rayon incident à cette surface, comme celle-ci. Alors, si nous traçons une droite perpendiculaire à la surface à 90 degrés, à l’endroit où le rayon frappe la surface, l’angle de cette droite normale avec le rayon incident est appelé angle d’incidence. Nous pouvons l’appeler 𝜃 indice 𝑖. Et si nous avons la même amplitude angulaire de l’autre côté de cette droite normale, alors nous trouvons la direction dans laquelle le rayon réfléchi se déplace. Et nous pouvons appeler cet angle de l’autre côté 𝜃 indice 𝑟 pour l’angle de réflexion.
Une autre façon d’écrire la loi de la réflexion en utilisant des symboles plutôt que des mots est de dire que 𝜃 indice 𝑖, l’angle d’incidence, est égal à 𝜃 indice 𝑟, l’angle de réflexion. Utilisons donc maintenant cette loi sur notre schéma pour déterminer où le rayon de lumière A sera réfléchi. En effet, nous voyons que le rayon de lumière A frappe cette surface inégale là, en ce point. Notre premier objectif est donc de tracer une ligne normale à la surface à cet endroit précis. Avec cette droite normale, la droite perpendiculaire à la surface en ce point, nous pouvons maintenant déterminer l’angle d’incidence du rayon A en allant de cette droite normale au rayon A. Ensuite, selon la loi de réflexion, si nous suivons la même amplitude angulaire de l’autre côté de cette droite normale, nous aurons alors déterminé la direction dans laquelle le rayon réfléchi se déplacera. Et lorsque nous traçons ce rayon réfléchi, nous voyons qu’il passe par le point E. Voilà donc notre réponse à cette première question. Le rayon lumineux A, lorsqu’il est réfléchi à partir de cette surface irregulière, passe par le point E.
Ensuite, passons à la même question qui a été posée pour le rayon B. Lequel de ces quatre points le rayon lumineux B rencontre-t-il? Encore une fois, nous allons commencer par regarder notre surface irregulière où le rayon B est incident. Et puis, nous allons tracer une droite perpendiculaire ou normale à partir de ce point sur la surface. Ensuite, si nous passons de cette droite normale que nous avons tracée au rayon B, ce que nous avons défini est l’angle d’incidence de ce rayon. Et sur la base de la loi de réflexion, nous savons que si nous nous déplaçons de la même amplitude angulaire de l’autre côté de cette droite, nous aurons alors déterminé l’angle de réflexion. Mais remarquez quelque chose d’intéressant. Après que le rayon B est réfléchi pour la première fois sur cette surface irregulière, le rayon réfléchit rencontre la surface une fois de plus, à cet endroit.
Puisque le rayon est réfléchi à nouveau, nous allons répéter ce processus. Nous allons tracer une droite normale à la surface inégale en ce point d’incidence. Et puis, nous allons dessiner une flèche depuis cette droite normale jusqu’au rayon incident, le rayon B. Cela définira notre angle d’incidence dans ce deuxième cas. Une fois de plus, en suivant la loi de la réflexion, nous allons ensuite mesurer le même angle du côté opposé à cette droite normale. C’est dans cette direction que se déplacera la deuxième réflexion du rayon B. En traçant cette ligne, nous voyons qu’elle passe par le point F. Voilà donc notre réponse à cette partie de la question. Après avoir rebondi deux fois sur la surface irregulière, le rayon B passe par le point F.
Et puis, finalement, nous allons répondre à la même question, cette fois pour le rayon de lumière C. Lequel de ces points ce rayon de lumière rencontre-t-il après réflexion sur la surface? En traçant le rayon lumineux C, nous voyons qu’il rencontre la surface ici. En dessinant comme d’habitude notre droite normale, nous voyons que l’angle d’incidence du rayon C est cet angle ici. Ce qui signifie que si nous mesurons la même distance angulaire de l’autre côté de cette droite normale, nous aurons la direction du rayon réfléchi. Et si nous traçons ce rayon réfléchi, nous voyons que le point qu’il rencontre est le point G. C’est donc le point G que le rayon lumineux C rencontre après avoir été réfléchi sur cette surface irregulière.
