Catadioptre
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Le catadioptre ou plus précisément un système optique catadioptrique est un dispositif rétro-réfléchissant, généralement placé sur un véhicule ou sur un obstacle afin de les rendre discernables dans l'obscurité, par réflexion des rayons lumineux sur eux (son efficacité reste réelle en plein jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...), par son principe optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) de renvoi dans le même axe sans dispersion).

Il sert à réfléchir un faisceau lumineux visible ou du proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) dans la direction du flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) lumineux entrant, quel que soit l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) d'incidence (ce qui n'est pas le cas du miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet....) plan).

Henri Chrétien (Henri Chrétien (1879 - 1956) est un astronome, ingénieur-opticien, professeur et inventeur français. Il est surtout connu pour ses travaux en optique et ses applications à l'astronomie.) en invente un en 1917 et en dépose le brevet sous le nom de cataphote en 1923.

Principe de fonctionnement

Considérons un système composé de trois miroirs placés à angles droits dans les trois plans de l'espace (formant un trièdre). Lorsque la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) atteint l'un des miroirs, elle est renvoyée vers le deuxième, puis vers le troisième, puis vers l'émetteur. Grâce à la perpendicularité (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil à plomb) et justifie la...) des miroirs, les angles des réflexions successives se compensent, de manière à envoyer, à la fin, le rayon parallèlement au rayon incident, avec un léger décalage, lié à la distance entre le point (Graphie) d'entrée du rayon sur le premier miroir et le point de convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) des miroirs (décalage le plus souvent négligeable).

Ceci constitue un système catoptrique.

Une lentille placée devant cet assemblage permet de focaliser le rayon à l'entrée, lui permettant de moins se disperser en retournant vers l'émetteur. La lumière subissant au moins une réfraction (En physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — le phénomène de réfraction est la déviation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci change entre deux milieux. Typiquement, cela se produit à...), le système optique est dit catadioptrique (de dioptre).

En photographie et en astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et...), certains des objectifs à miroir(s) comportant des lames de fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) correctrices sont dits catadioptriques pour ces raisons, bien que les rayons soient destinés à constituer une image vers l'observateur ou la plaque photographique.

Utilisation (véhicules, objets, vêtements...)

L'intérêt du catadioptre (Le catadioptre ou plus précisément un système optique catadioptrique est un dispositif rétro-réfléchissant, généralement placé sur un véhicule ou sur un obstacle...) est un moyen passif d'être bien vu la nuit, pourvu que l'on soit éclairé par une source lumineuse provenant de la personne censée nous voir. Ce dispositif complète les dispositifs actifs, basés sur des lampes, susceptibles de tomber en panne, ou éteints durant le stationnement (Le stationnement tout comme l’arrêt d’un véhicule consiste en une immobilisation de ce dernier.) (dynamo de la bicyclette).

Sur un catadioptre de vélo, il s'agit d'une multitude de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) petits miroirs surmontés de lentilles, disposés les uns à côté des autres (cette disposition plutôt qu'un grand catadioptre unique diminuant l'encombrement global.

En France, les catadioptres ne sont obligatoires qu'à l'arrière des véhicules (couleur rouge), alors que les USA en obligent le montage sur le côté des motocyclettes, par exemple (couleur orange). Certaines voitures (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en...) automobiles en comportent dans l'épaisseur des portières, qui sont ainsi repérables ouvertes.

Il est fréquent d'en monter sur les pédales ou sur les roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) des vélos, afin d'augmenter leur impact visuel grâce à leur mouvement.

La présence de bandes réflectorisées catadioptriques sur les vêtements et les chaussures des personnels piétonniers, sur les sacs de classe des écoliers, améliore leur protection la nuit.

Mesure des distances

Les appareils de topographie utilisent pour mesurer les distances, un système à rayon infrarouge réfléchi par un prisme réflecteur tétraédrique donc catoptrique.

Utilisation pour la détection

Pour les systèmes de détection de présence par rayon infrarouge, par exemple, il suffit de placer le récepteur infrarouge juste à coté de l'émetteur et de les faire pointer tous les deux vers un catadioptre. Le système DEL infrarouge + lentille concave + catadioptre est le système employé dans la plupart des barrières IR.

Historique

Le Catadioptre (ou Cataphote, marque déposée) a été inventé à Nice par Henri Chrétien pour l'armée qui désirait un dispositif de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou...) que l'ennemi ne pouvait pas intercepter.

Variantes

Les vêtemements d'enfants ou d'adultes, les cartables, vélos etc. peuvent très efficacement être rendus plus visible des véhicules par les bandes réflectorisantes
Les vêtemements d'enfants ou d'adultes, les cartables, vélos etc. peuvent très efficacement être rendus plus visible des véhicules par les bandes réflectorisantes
Différents types d'éléments réfléchissents peuvent être combinés, et sur différents supports.
Différents types d'éléments réfléchissents peuvent être combinés, et sur différents supports.

À l'époque moderne, on utilise souvent des bandes réflectorisantes, composées de milliers de billes transparentes, chacune de ces billes se comportant grossièrement comme un catadioptre. Ces bandes peuvent être autocollantes ou intégrées à un tissu pour les incorporer à un vêtement ou des accessoires, afin d'assurer la sécurité nocturne.

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