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Le sténopé expliqué en 3D
2:05 · Sans audio
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Une vue en 3D suit la lumière réfléchie par les points d’un arbre jusqu’à l’image renversée formée par un petit trou. Elle compare l’étendue de chaque tache et la netteté selon la taille de l’ouverture.
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La lumière du soleil atteint l’arbre et se réfléchit depuis chaque point de sa surface dans de nombreuses directions. Des couleurs distinguent la lumière venant du haut, du milieu et du bas de l’arbre. Les rayons se dispersent aussi en profondeur, et pas seulement dans le plan de l’écran.
Une boîte sombre percée d’un petit trou se trouve entre l’arbre et l’écran. La paroi arrête la lumière qui la frappe ; seule la part dirigée vers le trou entre dans la boîte. La lumière de différents points passe simultanément. Le trou ne dévie pas les rayons et ne les fait pas converger.
Après le trou, la lumière continue en ligne droite. Celle du haut de l’arbre arrive en bas de l’écran, celle du bas arrive en haut, et celle du milieu arrive au milieu. L’image de l’arbre est ainsi inversée verticalement et horizontalement.
Le point de vue suit le trajet de la lumière : du soleil à l’arbre, du point de réflexion vers le trou, puis à travers le trou jusqu’à l’écran intérieur. Les vues extérieures et intérieures montrent que le trajet reste rectiligne.
Avec un petit trou, la lumière provenant d’un point de l’arbre forme une petite tache circulaire sur l’écran. D’autres taches apparaissent progressivement, chacune correspondant à un autre point, et composent les contours fins de l’arbre inversé.
Le trou s’agrandit sans déplacer l’arbre ni l’écran. La tache issue du même point devient plus grande. Les grandes taches de nombreux points se superposent et brouillent les contours. La comparaison finale relie la taille de chaque tache à l’aspect de l’image entière.
Les rayons et le trou sont agrandis dans cette représentation schématique ; les cercles servent à expliquer la formation de l’image. La luminosité est ajustée pour la comparaison. Un trou plus petit ne donne pas une netteté illimitée : lorsqu’il est trop petit, la diffraction produit aussi du flou.