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Couleur et apparence visuelle - Le transparent et l’opaqueARCHIVE | Réf : AF3253 v1
Auteur(s) : Patrick CALLET
Date de publication : 10 juil. 2007
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Sources lasers à l’état solide. FondementsCet article fait partie de l’offre
Physique Chimie (195 articles en ce moment)
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Nous avons vu dans les paragraphes précédents à la fois quelques propriétés théoriques et générales de l’indice de réfraction complexe, les sources bibliographiques pour s’en procurer, l’influence de la mise en forme et de la fabrication de l’échantillon sur les constantes optiques. Nous allons aborder maintenant l’acquisition des données, les méthodes utilisées pour caractériser des échantillons réels aussi purs et parfaits que possible ou bien tout à fait ordinaires.
L’expression la plus communément employée pour désigner la surface indicatrice de réflexion ou de transmission d’une surface matérielle donnée est une expression anglo-américaine de BRDF/BTDF (Bidirectional Reflectance/Transmittance Distribution Fonction). Lorsqu’il s’agit d’une indicatrice d’émission, pour une source réelle de lumière, on parle alors de solide photométrique. Cette expression désigne bien la dimension spatiale et spectrale de la manière de rayonner d’une source réelle de lumière. Ces notions de BRDF et BTDF sont abondamment employées en théorie du transfert radiatif (domaine IR) et en synthèse d’image pour les applications de visualisation (domaine visible). Les mesurages effectués pour obtenir les différentes indicatrices sont donc à la fois angulaires et spectraux ; c’est cela l’objet même de la goniospectrophotométrie.
L’extraction des constantes optiques à partir du spectre de réflexion diffuse des poudres métalliques est une opération délicate rarement pratiquée. L’analyse de Kramers-Krönig est souvent préférée et porte, nous le verrons, sur la totalité du spectre électromagnétique mais, dans la pratique, se réduit aux contributions du proche infrarouge, du visible et de l’ultraviolet. Cette méthode simple permet d’obtenir un indice effectif spectral sans toutefois connaître les indices de réfraction des constituants. Comme les formules de Fresnel utilisent les valeurs de n (λ ) et κ (λ ) dans les milieux absorbants, leur connaissance revêt une particulière importance lorsque le matériau à décrire comporte une couche superficielle ayant elle-même un indice de réfraction complexe. Les données dont nous disposons en général...
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PHYSIQUE CHIMIE
(1) - AVERBUCH (P.) - Structure électronique des solides - . Structure électronique des solides Éditions des TI. Base documentaire « Physique-chimie » (1996).
(2) - BADÉ (Y.) - Cuivrage - . [M 1 605] Éditions des TI. Base documentaire « Traitement des métaux » (1982).
(3) - BECKMANN (P.), SPIZZICCHINO (A.) - The Scattering of electromagnetic waves from rough surfaces - . Pergamon Press, Londres (1963).
(4) - BENABEN (P.) - Chromage - . [M 1 615] Éditions des TI. Base documentaire « Traitement des métaux » (1997).
(5) - BERTHIER (S.) - Optique des milieux composites - . Polytechnica, Paris (1993).
(6) - BORN (M.), WOLF (E.) - Principles of optics-electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light - ....
1 Indices de réfraction complexes de quelques métaux
Les données ci-dessous (figures , , , , , , , , ) sont obtenues, pour l’essentiel, à partir du volume Optical Properties of Metals où l’étendue spectrale est plus importante que la restriction au seul domaine visible fournie ici. Ces indices de réfraction complexes correspondent à des aspects optiques rarement rencontrés dans la vie courante. Ce sont des valeurs attachées à des états de surface exceptionnels (polissage optique) et des échantillons massifs. En effet, les constantes optiques diffèrent pour un même corps suivant qu’il est déposé en couches minces, cristallines ou amorphes (polycristaux ayant toutes les orientations possibles par rapport à la surface observée (cf. § 1.1)). Avec les indices de réfraction sont données les variations du facteur spectral de réflexion théorique (lumière non polarisée) pour l’incidence normale. On remarquera la grande variabilité des constantes optiques des éléments. Il n’est que très rarement possible de les représenter par des lois linéaires. Le lecteur en recherche de constantes optiques se reportera à la référence notamment.
Le rendu avec OCRE
OCRE (Optical Constants for Rendering Evaluation) est une méthode originale basée sur l’utilisation exclusive des constantes optiques (n(λ), k(λ)). Elle est appliquée dans le cadre d’un programme de tracé spectral de rayons, parallélisé, dont l’échantillonnage est paramétrable. L’état de surface des éléments simulés comporte une rugosité...
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