D'après les principes de propagation de la lumière, nous avons vu que le premier de ces principes dit que dans un milieu homogène, isotrope et transparent, la lumière se propage en ligne droite. Les deux autres principes sont: principe d'indépendance des rayons C'est le principe de réversibilité.
Afin de prouver que le principe de propagation de la lumière directe est valide, nous avons le chambre noire à orifices, qui se compose essentiellement d'une boîte aux parois opaques et noires à l'intérieur, complètement fermée, à l'exception d'un petit trou pratiqué dans l'une des parois, par lequel pénètre la lumière.
Voyons le schéma de la figure ci-dessous, dans lequel nous avons un objet AB, lumineux ou illuminé, qui est placé devant le mur qui a le trou. Les rayons lumineux qui partent de l'objet et traversent le trou projettent, sur le mur opposé au trou, une figure A'B', semblable à l'objet, mais inversée. Ce chiffre est appelé Image de l'objet AB.
Le fait que l'image soit de forme similaire à l'objet et qu'elle soit inversée met en évidence la propagation rectiligne de la lumière.
L'image projetée sur la paroi de la chambre peut être vue par un observateur extérieur si cette paroi est par exemple en papier calque. L'image peut être enregistrée en interne, en plaçant un film ou un papier photographique dans la région où elle est formée. Pour cette raison, la chambre noire à orifice est parfois appelée caméra rudimentaire.
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Historiquement, on peut dire que la capture et l'enregistrement des images étaient possibles après la création du chambre noire trou.
Il s'avère que dans les appareils photo actuels, ainsi que dans nos yeux, les images qui se forment ont les mêmes caractéristiques que celles obtenues avec le chambre noire: Tous sont à l'envers et ont les côtés droit et gauche inversés lorsqu'ils sont vus de derrière la cloison.
D'après la figure ci-dessus, les triangles ABO et A'B'O' sont semblables, on peut relier les hauteurs AB et A’B’ de l’objet et de l’image aux distances p (de l’objet à la caméra) et p’ (de l’image au mur avec trou). Donc nous avons:
Regardons un exemple d'application des concepts mathématiques contenus dans la relation objet-image formée dans une chambre noire.
Par une journée très ensoleillée, un homme et un poteau projettent, au sol, des ombres d'une longueur égale respectivement à 2 mètres et 4,8 mètres. Déterminez la hauteur du poteau en mètres, sachant que la hauteur de l'homme est de 1,6 mètre. Considérez le poteau et l'homme debout sur le sol horizontal.
Résolution: À partir de l'équation ci-dessus, qui concerne la similitude des triangles, nous avons :
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Chambre à trou noir"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/camara-escura-orificio.htm. Consulté le 28 juin 2021.
La physique
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