Profiter de la physique (II)

1994/03/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Photos déclenchées

Comme nous l'avons dit dans le numéro de janvier, nous savons que les rayons lumineux se propagent linéairement. Qui plus est, nous avons vu une utilisation de cette propriété dans la fabrication de cils. Voyons maintenant une autre utilisation de cette propriété, à savoir “photos curieuses”.

La photo-machine conventionnelle n'est qu'une caméra sombre avec un trou fondamentalement. Ce trou circulaire est généralement fermé et à l'intérieur, sur le mur avant du grenier, se trouve la membrane ou le film à graver. Une fois le trou ouvert, les rayons de lumière pénètrent à l'extérieur et enregistrent l'image qu'ils portaient en frappant la membrane. Pour que cette image soit meilleure, les photo-machines portent généralement une lentille (c'est-à-dire objective) dans le trou, mais en réalité ce n'est pas obligatoire.

Une variété curieuse de photo-machine sans but appartient à la fente. Au lieu d'avoir un trou circulaire, il a deux plaques et chacun porte une fente. Pour voir comment cela fonctionne, supposons qu'une de ces fentes est verticale (en tôle B) et horizontale (en tôle C).

Si les plaques B et C se superposent, les rayons qui sortent de l'objet D trouveront un petit orifice et sur la membrane A nous aurons une image typique. En revanche, s'il existe une distance entre les lames B et C (comme le montre l'image), l'image de l'objet D sera déformée sur la membrane A. Pourquoi ?

Les rayons qui sortent des lignes verticales de l'objet D (qui est une croix) passeront par la fente C comme s'il s'agissait d'un trou circulaire et la fente de la seconde lame n'entravera pas sa trajectoire. Par conséquent, ce qui apparaît dans la membrane A sera l'image de la ligne verticale de D, plus ou moins en fonction de la distance entre C et A.

Cependant, avec la ligne horizontale de D, il n'en sera pas de même. Ses rayons passeront par la fente de C comme les autres, tranquillement et sans distorsions, comme si c'était un trou circulaire. Mais en plaquant contre la tôle B, ils retrouvent quelque chose comme le trou circulaire et ce qu'ils donnent sur la membrane A dépendra de la distance entre A et B.

Donc, dans ce cas, pour les lignes verticales de l'objet en D c'est comme si nous avions un trou circulaire dans la feuille C et pour les lignes horizontales le trou serait dans la feuille B. Comme la distance entre A et C est plus grande qu'entre A et B, les dimensions verticales qui apparaissent dans la membrane A sont plus grandes que les dimensions horizontales, c'est-à-dire que l'image apparaît déformée, c'est-à-dire allongée verticalement.

Bien sûr, si la fente que nous avons en C était verticale et celle de B horizontale, la distorsion serait inverse, c'est-à-dire augmentée horizontalement. L'image obtenue avec les fentes dans n'importe quelle autre position aura une nouvelle déformation. Par conséquent, nous pouvons obtenir une photographie non réelle et une caricature ou une image curieuse.

Ce type de machines photographiques ont leurs propres applications pratiques, en particulier dans le domaine de l'architecture et de la décoration.

Vitesse des rayons de lumière

Comme nous le savons tous, la lumière dans son expansion se déplace à une vitesse de 300.000 km/s. Par conséquent, il faudra du temps pour arriver de n'importe quel foyer à nos yeux. C'est pourquoi nous nous demandons si nous voyons qu'en un lieu le Soleil se lève à six heures du matin, à quelle heure verrions-nous ce départ si la vitesse de la lumière était infinie, c'est-à-dire si les rayons étaient arrivés dès qu'ils sortiraient ?

La distance entre le soleil et la terre fait la lumière prendre huit minutes. Par conséquent, si la lumière venait brusquement, nous devrions voir le lever du soleil huit minutes plus tôt, soit cinq à cinquante-deux heures. Êtes-vous d'accord?

Eh bien non. Ce résultat est totalement erroné. Si cela arrivait, nous verrions à six heures le « lever » du soleil. Mais comment est-il possible ? Très facile. Le “lever” du soleil n’est pas le départ, mais le retour de la sphère terrestre et ce “départ” est l’entrée de la Terre dans un espace déjà éclairé. Par conséquent, indépendamment de la vitesse de la lumière, dans ce cas, nous verrions toujours le soleil à six heures.

Une autre chose est que les observatoires voient une explosion ou un télescope sur la surface du soleil. Alors oui, le délai entre ce qui a été vu et ce qui s'est passé est celui de huit minutes, mais ce n'était pas notre question.