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La
réflexion
est le phénomène par lequel une onde (lumineuse,
sonore, etc.) rebondit lorsqu'elle rencontre une surface séparant deux
milieux différents, sans passer de manière significative dans le second
milieu.
C'est un processus
dans lequel une partie ou la totalité de l'énergie incidente est renvoyée
vers le milieu initial.
En physique optique
et acoustique, la réflexion est gouverné par deux lois simples mais universelles,
applicables à toutes les ondes (lois de Descartes) :
• La
loi de coplanarité. - Le rayon incident, le rayon réfléchi et la
normale à la surface au point d'incidence sont situés dans le même plan.
• La loi de
l'égalité des angles. - L'angle de réflexion θr​
est égal à l'angle d'incidence θi​ : θr=
θi, avec les angles mesurés par rapport à la normale.
On distingue plusieurs
types de réflexion :
• La
réflexion spéculaire (ou régulière) implique une surfacelisse Ã
l'échelle de la longueur d'onde (miroir poli, surface métallique). Le
rayon réfléchi est bien défini, et l'image est nette.
• La réflexion
diffuse sur une surface rugueuse à l'échelle de la longueur d'onde
(papier, bois brut). La lumière est renvoyée dans toutes les directions,
pas d'image nette.
• La réflexion
totale interne. - Lorsqu'une onde passe d'un milieu à indice optique
n1 élevé vers un milieu d'indice plus faible
n2 (soit n1 > n2),
si l'angle d'incidence dépasse un angle critique θc​,
il n'y a plus de réfraction mais uniquement réflexion : θc
= arcsinâ¡(n2/n1).
En électromagnétisme,
la réflexion d'une onde à une interface est décrite par les coefficients
de Fresnel, qui dépendent de l''angle d'incidence, des indices de
réfraction des milieux et de la polarisation de l'onde. Ces coefficients
donnent la proportion d'énergie réfléchie et transmise : R + T = 1,
avec R, coefficient de réflexion ou réflectance, et T, coefficient de
transmission ou transmittance. |
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