A) La question :
Que se passe-t-il lorsqu'une onde électromagnétique (lumière , ondes IR d'une télécommande, U.V., ondes radio, téléphone GSM, TNT ...) rencontre la surface d'un miroir ?
Tout d'abord: qu'est ce que la lumière ?
Une onde électromagnétique qui oscille à une fréquence très grande (1016 Hz pour la lumière bleue).
B) Il n'y a que les électrons dans la matière à être sensibles à cette vibration si rapide.
Pour un gaz, les règles sont très strictes: si le produit
"fréquence. constante de Planck" (= h.n)
est égal à la différence entre deux niveaux d'énergie
de l'atome (ou de la molécule) , l'onde est absorbée.
D) Le reste de la lumière n'interagit pas avec le gaz neutre et passe sans être diffusé (le gaz est transparent sauf pour quelques fréquences bien particulières) :
Par transmission, il manquera certaines fréquences (raies noires dans le spectre de transmission) . Par côté ou par "réflexion", des raies brillantes sur un fond sombre (spectre de raies brillantes) .
Si ce gaz est un plasma, des électrons libres existent. Ils ne sont pas organisés en niveaux d'énergie et peuvent absorber et émettre toutes les fréquences.
Un plasma peut donc se comporter comme un miroir si sa limite est assez régulière.
E) L'onde est ré-émise dans toutes les directions mais tous les émetteurs sont en phase. Le phénomène d'interférence se produit.
Du côté de la source, seule une direction contient de l'énergie. Voir "reflexion".
Mais de l'autre côté, l'onde est également émise. Il y a réfraction et si la vitesse de l'onde n'est pas la même dans le plasma, un autre angle (r) indique la seule direction dans laquelle l'interférence est constructive.
C) Puis réémise dans une direction aléatoire (au hasard) par l'atome ou la molécule.
Lorsque le gaz a une basse pression (les entités sont éloignées les unes des autres et n'interagissent pas) les différents émetteurs n'ont ni la même phase, ni la même direction.
Le bilan global est la diffusion de quelques fréquences l'onde incidente.
