Rétroréflexion par une sphère


On étudie la rétroréflexion d'un faisceau de lumière parallèle par une sphère partiellement réfléchissante.
La construction des rayons est identique à celle examinée pour la théorie de l'arc en ciel. On ne retient ici que les rayons réfléchis par la partie réfléchissante de la sphère et qui émergent après une seule réflexion sur cette partie.

Les propriétés de rétroréflexion par des sphères de verre sont principalement utilisées en signalisation.
L'indice des verres utilisés est de l'ordre de 1,5 à 1,6.
En incidence presque normale on utilise des sphères de quelques millimètres de rayon à demi noyées dans un support réfléchissant (dispositif œil de chat).
En incidence rasante (cas des peintures de marquage sur la chaussée) on utilise de très petites billes de verre plus ou moins enfoncées dans la peinture qui fait office de réflecteur. L'enfoncement optimal est de l'ordre de 50 à 60%.

Utilisation
Le premier slider permet de modifier l'indice de réfraction de la sphère. Vérifier que pour un faisceau incident de lumière parallèle, la sphère n'est stigmatique que si l'indice de réfraction N est voisin de 1,9.
Un slider permet de modifier l'angle d'incidence sur la sphère.
Le slider "Largeur" permet de modifier la largeur du faisceau incident. La valeur indiquée correspond à la demi-largeur (en degrés) du faisceau.
Le dernier slider permet de modifier l'angle au sommet du cône de la partie réfléchissante. Le choix de cette grandeur est particulièrement important dans le cas des incidences rasantes.


Exemple de rétroréflecteur pour une utilisation en incidence normale.