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Le miroir sans tain

Expérimentation d'Optique pour les enfants





Le miroir sans tain est par exemple utilisé comme système antivol. Dans un magasin, il y a une vitre par exemple entre le bureau du directeur et le magasin. Mais cette vitre est un miroir sans tain. Les clients dans le magasin croient voir un simple miroir. Mais depuis son bureau le directeur voit tout dans le magasin, presque comme s'il regardait au travers d'une simple fenêtre.

D'autres appellations sont : vitre sans tain, glace sans tain, miroir semi-réfléchissant.


Le matériel


Matériel d'expérimentation nécessaire :

 
couverture de survie
  3 €
     
Magasins de sport, camping...
 
laser de poche
10 €

Magasins d'électronique, grandes surfaces...






Faire l'expérience


Pour faire l'expérience, procède comme ceci :


bande de couverture de survie devant les yeux



Si tu veux essayer toute la couverture de survie pour monter un miroir sans tain entre deux pièces, tu peux faire ceci :





Le principe de fonctionnement


Comment cela fonctionne-t-il ? Souvent on croit que le miroir sans tain laisse passer la lumière dans un sens mais pas dans l'autre. Ce serait pour cela qu'on voit tout depuis une pièce et rien depuis l'autre. C'est faux. En réalité, le miroir sans tain laisse passer la même proportion de lumière dans un sens que dans l'autre.

L'astuce repose sur le fait qu'une pièce est sombre et l'autre est éclairée.

Pour vérifier que le miroir sans tain laisse autant passer la lumière dans un sens que dans l'autre, utilise un bout de la couverture de survie et le laser. Dirige le laser vers la surface de la couverture. Tu peux constater qu'une grande partie du faisceau du laser est renvoyée par la couverture ; elle rebondit comme sur un miroir. Mais de l'autre côté de la couverture il y a tout de même une petite tache laser. Une partie du faisceau laser a traversé la couverture. Si tu retournes le bout de couverture, tu verras que cela ne fait de différence. Il y a toujours la même quantité de lumière du laser qui la traverse. La couverture ne fait donc pas de différence si la lumière lui vient par une face ou par l'autre face.


un faisceau laser traverse partiellement une
        couverture de survie


Explication du fonctionnement du miroir sans tain :




Si la couverture est jaune d'un côté, c'est parce que la feuille de plastique sur laquelle on a déposé de l'aluminium est jaune. Cela n'a pas beaucoup d'importance mais si on veut que la face vers la pièce éclairée ressemble le plus possible à un miroir, on met la face argentée vers la pièce éclairée et la face dorée vers la pièce sombre. Dans certains magasins de sport on vend aussi des couvertures qui sont argentées des deux côtés, parce qu'on a utilisé une feuille de plastique incolore, parfaitement transparente. Malheureusement elles ne fonctionnent pas bien pour l'expérience du miroir sans tain, parce qu'on voit trop flou au travers.

Cela peut aussi fonctionner avec des surfaces qui ne sont pas argentées. Un verre fortement fumé, qui laisse passer peu de lumière mais sans altérer la qualité de l'image, fait l'affaire. Un tissu très fin, avec des mailles espacées, peut également faire l'affaire (c'est la raison pour laquelle on voit parfois à l'intérieur des habitations la nuit, si les locataires ont utilisé un tissu fin pour leurs tentures. Les locataires eux-mêmes ne voient pas ce qui se passe au dehors, s'ils ont allumé les lampes dans les pièces.)

Le MIT a mis au point un dispositif qui laisse réellement passer la lumière dans un sens et pas dans l'autre (clique ici pour lire l'article) mais cela ne fonctionne que dans un cadre bien précis. Si une simple surface inerte comme la couverture de survie laissait passer plus de lumière dans un sens que dans l'autre, on pourrait s'en servir pour produire de l'énergie gratuitement. Plus besoin de pétrole, de nucléaire, de soleil ou de vent... Malheureusement les lois de la Physique disent que c'est impossible.


Le défi


Si on se trouve dans un endroit éclairé où il y a un miroir sans tain, il y a un moyen simple, rien qu'en utilisant ses mains, pour vérifier que c'est bien un miroir sans tain et éventuellement voir ce qui se trouve dans la pièce sombre de l'autre côté. As-tu une idée de comment procéder ?


Remerciements


Image utilisée pour la personne qui tient une bande devant les yeux  : Image: sippakorn / FreeDigitalPhotos.net

Merci à Bernard Schenk pour les renseignements sur la diode optique du MIT et pour les remarques en Thermodynamique.



Eric Brasseur  -  15 décembre 2011
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