Jeux de lumière

[rahane]

hello

imaginons l'expérience suivante:
un demi cylindre de verre est posé sur un support dans le noir et dans le vide. on place parallèlement à la longueur du demi cylindre un écran blanc dans le noir à une certaine distance
un rayon de lumière est projeté sur le cylindre à l'horizontale à mi hauteur du cylindre à l'opposé de l'écran
comment se passe la traversée du cylindre par la lumière ?
le demi-cylindre est illuminé de l'intérieur? la lumière est conduite aux deux bouts du demi-cylindre?
la lumière traverse le demi- cylindre ?
que voit on sur l'écran?

maintenant si le demi cylindre est non pas plat mais courbe posé sur un support courbe, mêmes condition d'expériences( écran, noir, vide)
est ce que cela change quelque chose?

est ce qu'une expérience proche a déjà été réalisée ? le but en était....?

voili voilou si un champion en optique pouvait éclairer mon demi cylindre? ( en m'expliquant sans trop d'équations la situation et son pourquoi ça me ferait bien plaisir
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[ansset]

ton demi cylindre est-il creux ou plein ?
et qu'entends tu par rayon de lumière ( un laser ? )

[coussin]

Je ne sais pas trop ce que vous attendez comme réponse... La propagation de la lumière dans n'importe quel objet est bien connu. Ça peut se modéliser numériquement. Par contre, c'est assez difficile à décrire dans un message sur un forum

[rahane]

disons cylindre plein (milieu homogène) pour commencer à y comprendre quelque chose
et laser lumière blanche équivalent solaire pour limiter le cadre à un rayon " isolé"
histoire de simplifier.

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

disons cylindre plein (milieu homogène) pour commencer à y comprendre quelque chose
et laser lumière blanche équivalent solaire pour limiter le cadre à un rayon " isolé"

Il parait qu'un laser est monochromatique . . .

[rahane]

alors disons un rayon de lumière solaire

[ansset]

Il parait qu'un laser est monochromatique . . .

non ça existe ! enfin presque.
https://www.futura-sciences.com/scie...blanche-59213/
après je rejoins coussin, difficile à décrire , et il faudrait la taille du faisceau le rayon du cylindre.

d'ailleurs, pourquoi cette question ?

[rahane]

quelle question?

[rahane]

cela correspond à un cadre expérimental simple et théorique,
à quoi ça ressemble de chercher des chichis et des poux dans la tête?

[pm42]

à quoi ça ressemble de chercher des chichis et des poux dans la tête?

A des gens qui cherchent à mieux comprendre face à une question afin de donner la réponse la plus adaptée ?

[ansset]

sans vraiment faire de calcul , il ne passera pas grand chose si tu éclaires ton cylindre avec un faisceau étroit et perpendiculairement au cylindre.
à un pouillième prêt , sauf peut être sur les bords du faisceau s'il est large ( mais dans ce cas ce n'est plus vraiment un laser !? ), l'angle d'incidence est nul donc la réfraction se prolonge dans le même axe ( le faisceau n'est globalement pas dévié )
il va donc tout droit vers le coté opposé qui est lui-même perpendiculaire , et il ressort.
regardons la dispersion en fct des longueurs d'onde :
là tout dépend encore de la taille de ton faisceau , car le phénomène ne se produit que s'il y a un angle de réfraction.
mais ( en supposant qu'il soit assez large / diamètre du cylindre ) les bords vont être déviés vers l'extérieur : le faisceau s'élargi un peu en entrant dans le cylindre car les rayons car l'angle "d'attaque" est non nul sur les bords du faisceau.
arrivé de l'autre coté , il va encore s'élargir ( parce que c'est un cylindre )

bon, tout ça, c'est à la louche, et encore une fois s'il s'agit d'un faisceau étroit arrivant perpendiculairement , il ne passera pas grand chose quantitativement.

[ansset]

correction, il va d'abord se concentrer très légèrement et non se disperser en entrant dans le cylindre.
donc la sortie dépend de la manière dont il entre ( sa taille )

désolé j'ai pas dormi !

[ansset]

prenons une analogie, ce sera plus simple.
ton cylindre si son rayon est grand / taille du faisceau agit en gros comme une lentille convexe à l'endroit ou ton rayon le rencontre , donc il va concentrer la lumière à l'entrée .
certes une lentille est convexe dans les deux dimensions et le cylindre dans une seule mais le principe est le même.
( la lentille concentre à la fois à l'entrée et à la sortie )
mais les variations d'angles d'incidence ne sont pas réellement suffisant pour avoir une dispersion des ondes significative.
pour la sortie du cylindre, tout dépend d'épaisseur de ton cylindre car le rayon peut avoir le temps de croiser son point focal et se redisperser avant la sortie.

(tout le monde à joué avec une loupe pour concentrer les rayons du soleil et éventuellement faire chauffer voir bruler un bout de papier quand il était gosse.)

[rahane]

j'étais en train de potasser ça
https://femto-physique.fr/optique/pdf/book-optgeo.pdf
pour tenter de comprendre ce qui pouvait se passer
un demi cylindre traversé perpendiculairement par un rayon
le premier coté est convexe par rapport au rayon et le second serait concave
l'angle d'incidence du rayon horizontal à l'entrée dans le cylindre est de 45° et non à 90°
et à la sortie tout dépend de la première réfraction à l'entrée donc si le rayon est élargi ou resserré et d'un changement éventuel de direction pour savoir comment il va se comporter
dans la ref que j'ai indiquée plus haut il y a ( je ne sais plus la page) mais l'image de l'incidence d'un rayon de lumière sur une goutte d'eau)
qui montre un double ricochet de la lumière à l'intérieur de la goutte( propice à créer des arc en ciel).( page 10)

[ansset]

Donc, tu peux faire les calculs.
avec la regle connue n1sin(a1)=n2sin(a2)
je l'ai fait rapidement ce matin pour ton rayon attaquant perpendiculairement le cylindre sur diff taille de surface ( angle max d'incidence )