Conduire la lumière

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Conduire la lumière

La lumière est notre messager le plus rapide. Mais pour lui faire transmettre des messages, il faut pouvoir la contrôler. Cette manip montre comment un rayon de lumière peut être guidé dans un matériau plein et transparent : le Plexiglass®.

Le visiteur est face à une manip portable constituée de trois éléments majeurs : une barre carrée de Plexiglass®, un laser vert placé à l’extrémité basse de la barre et contrôlable à l’aide d’un bouton, une molette permettant au visiteur d’incliner le laser vers la droite ou la gauche (inclinaison possible selon un angle bien précis : entre -45° et +45°). L’expérimentateur essaye différents angles et voit le comportement du laser. Peu importe l’angle d’inclinaison choisi par le visiteur, le laser ne pourra jamais sortir de la barre de Plexiglass® : la réflexion est totale !

Lorsque la lumière percute un matériau, celle-ci va être en partie réfléchie et en partie transmise de l’autre côté. Mais selon le matériau choisi, il existe un angle pour lequel la lumière est intégralement réfléchie, sans aucune perte. Ici, c’est le phénomène scientifique qui est mis en évidence.

 Cette manipulation portable a été conçue pour pouvoir observer facilement les réflexions, même dans des situations où peu d’installation est possible, comme une salle de classe.  

 Le principe mis en lumière par cette manip reprend également les études réalisées par des chercheurs  sur les fibres optiques, cœur des télécommunications de demain. Tout comme dans la barre de Plexiglass® utilisée ici,  la fibre permet à la lumière de se réfléchir totalement tout au long de la barre. La lumière est ainsi acheminée très loin et des réseaux de télécommunications peuvent fonctionner… à la vitesse de la lumière. Ces phénomènes de réflexion sont bien entendus aussi à l’œuvre dans la nature : ils sont ainsi à l’origine des reflets sur les miroirs et les lacs. Nos appareils mobiles possèdent des écrans rétroéclairés : pour la plupart, c’est la propriété de conduction optique, exactement comme dans une fibre optique, qui est utilisée pour répartir uniformément la lumière sur l’écran.


Zoom sur la manivelle et le bouton lumineuxZoom sur le laser réfléchiMontage

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