Le trajet de la lumière dans le kaléidoscope

  • Qu’est-ce qu’un kaléidoscope ?

Le kaléidoscope est un tube qui contient des miroirs qui réfléchissent à l’infini la lumière et la couleur.

 

  • L’invention du kaléidoscope

Il a été inventé par le physicien écossais Sir David Brewster en 1816 alors qu’il faisait des expériences sur la polarisation de la lumière et breveté par Winsor le 27 avril 1818 et par Giroux le 29 mai 1818. Il est vite devenu un joujou scientifique et même un outil de prestidigitation voire de magie blanche.

 

  • Comment fonctionne un kaléidoscope ?

Il fonctionne grâce à la réflexion de la lumière sur plusieurs miroirs. Toutes les combinaisons de lumières, grâce à la réflexion, seront symétriques  et créeront des formes géométriques. Les kaléidoscopes possèdent au minimum 3 miroirs, mais peuvent en contenir beaucoup plus.

 

  • La réflexion avec les miroirs

Globalement, quelque soit le nombre de miroirs, la réfléxion est la base d’un kaléidoscope. L’image perçue peut prendre des formes plus ou moins complexes.

Ce que nous avons compris du fonctionnement du kaléidoscope

 

Si un objet se reflète dans un des miroirs, le miroir contigu recevra deux images, celle de l’objet et celle reflétée par le premier miroir. Ce phénomène se reproduira continuellement, créant ainsi une infinité de copies de l’objet initial.

Prenons un exemple pour deux miroirs . L’image de l’objet est reflétée par les deux miroirs, et chacun des miroirs reflète celle de l’autre. Ainsi, il apparaitra 4 images de l’objet.

 

On en déduit que le principe est le même avec 3 miroirs. Simplement, les miroirs reflèteront 3 fois, et il apparaitra plus d’images de l’objet. C’est donc le fonctionnement d’un kaléidoscope à 3 miroirs.

 

 

 

De même, le principe est identique pour des kaléidoscopes plus complexes (exemple avec 8 miroirs), mais la réflexion est plus grande et le nombre d’images est quasiment infini.

Aujourd’hui, on retrouve le même système de réflexion dans d’autres appareils, comme le périscope, sorte de longue-vue utilisée dans les sous-marins. En effet, on retrouve dans chaque coin du périscope des miroirs, inclinés à 45°, qui permettent de faire réflechir la lumière jusqu’à l’œil, et ainsi d’aperçevoir le haut de l’appareil.

On remarque que dans chaque cas évoqué ci-dessus, ainsi que d’autres, l’angle d’attaque sera le même lors de la réflexion sur chacun des miroirs.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *