La lumière

Description

La lumière est une multitude de photons électromagnétiques émise sous forme de vibration ou aussi appelée onde électromagnétique, capable de stimuler les récepteurs de la rétine et de produire une sensation visuelle.

Les longueurs d’ondes des radiations qui induisent une sensation visuelle sont comprises dans une bande allant de 380 à 780 nm.

Cette bande spectrale est appelée : spectre visible.

La lumière est composée de plusieurs types d’ondes :

  • La lumière visible (couleur de l’arc-en-ciel) (de 380nm à 780nm)
  • Les infrarouges (au delà de 780nm)
  • Les ultraviolets (de 180nm-380nm)

Ces deux derniers sont invisibles pour l’œil.

lumiere

 

Absorption des ultraviolets par l’œil :

Distinction de l’image

Ce ne sont pas les objets eux-mêmes que nous voyons mais une partie de la lumière qu’ils nous envoient. Certains objets ne sont visibles que parce qu’ils émettent de la lumière. Ainsi nous pouvons voir les ampoules électriques, les flammes, les étoiles ou les lucioles car ils produisent de la lumière qui arrive jusqu’à nos yeux. Mais la plupart des objets qui nous entourent ne produisent pas de lumière. Si nous les voyons, c’est parce qu’ils réfléchissent une partie de la lumière qui arrive jusqu’à eux.

Généralités

Propagation : la lumière se propage en ligne droite dans un même milieu transparent et homogène. Si la lumière change de milieu, elle est déviée.
1 faisceau lumineux est un ensemble de rayons lumineux.
Le milieu : il est caractérisé par son indice de réfraction, n, qui dépend de la longueur d’onde émise et du type de matériau.
Réfraction & Réflexion : Lorsque la lumière change de milieu une partie est

  • Réfléchie   le reste est
  • Refracté  (transmis)

Principe de la lumière

Réflexion d’un verre

Le rayon arrivant sur la face du verre va être repoussé. Il ne pénètre pas la matière.

On dit que le rayon lumineux est réfléchi.

Principe du miroir, où la réflexion de la lumière est totale.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Réfraction d’un verre

Un rayon réfracté ou transmis pénètre dans un autre milieu transparent.

Les rayons réfractés subissent une déviation au niveau de chaque dioptre.

i et r les angles formés par le rayon lumineux à la surface au point d’impact.

 

 

 

 

 

 

 

 

La quantité de lumière perdue par réflexion est d’autant plus importante que l’indice du verre est élevé :

Indice n du verre 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
Facteur de réflexion du verre 7.8% 10.4% 12.3% 15.7% 18.3%
Facteur de transmission du verre 92.2% 89.6% 87.7% 84.3% 81.7%

Transmission de la lumière 

Au travers d’un verre convexe

Au travers d’un vers concave

 

A la sortie d’un verre de production, on peut lui faire subir divers traitements, dans l’ordre on aura :

  • La teinte (coloration)
  • Le durci (ou anti-rayure)
  • L’antireflet

La laque ou durci

Définition

Ce traitement consiste à rendre les verres organiques plus résistants aux agressions extérieures, notamment aux rayures.
Le principe du traitement durci est de déposer une couche uniforme de laque (≈3μm) sur le verre. Cette laque plus dure que le verre améliorera sa résistance. Le procédé utilisé pour déposer la laque se nomme le « Dip-coating » immersion totale du verre dans un bain de vernis.
Les verres subissent un nettoyage intensif afin d’éviter qu’aucune impureté ne vienne s’introduire entre le verre et la laque ou qu’elle ne vienne polluer les bacs de traitement.

Les verres sont traités par un vernis spécifique à leur indice (1.5 et 1.6) ; pour le polycarbonate, le 1.67 et 1.74, les verres sont au préalable trempés dans un primaire (couche de 1 μm qui prépare le verre à recevoir la laque 1.5).

Préparation des verres

Les verres sont triés par indice de réfraction et nettoyés avant d’être mis sur des supports.
Les bifocaux sont triés et positionnés sur pince de telle sorte que le dépôt de laque ne génère aucune coulure de part et d’autre de la pastille.

preparation-verres

 Attention à la texture de la laque et à la vitesse de remontée ; différentes selon les types de verres.
+ la remontée est rapide, +  le dépôt de laque est épais.

verre-etuve

L’antireflet

Fonction

Chaque face du verre subit un phénomène de réflexion de la lumière, source de perte de transparence du verre et de reflets indésirables pour le porteur.

C’est une couche fine d’un matériau transparent (généralement fluorure de magnésium, dioxyde de zirconium, d’hafnium, pentoxyde de tantale, alumine etc… plus d’une centaine) déposée à la surface d’un verre, qui augmente la transmission et réduit les effets de surface.

Le traitement consiste à déposer de micro particules sur l’une ou les deux faces du verre. C’est une opération complexe que l’on réalise sous vide. Un traitement antireflet se décompose en diverses couches successives : couche d’accroche, d’antireflet, de traitement hydrophobe.

Le traitement AR est préconisé pour le travail sur ordinateur, la conduite nocturne ou les ambiances de lumière artificielle.

Inversement il est déconseillé pour les utilisateurs travaillant dans une atmosphère de poussière et de saleté.

antireflet-2

Procédé

Le traitement antireflet est le dernier des traitements que l’on applique sur les verres.

Comme pour le traitement durci, les verres sont rigoureusement nettoyés. Tout d’abord ils passent dans l’automate de nettoyage par ultrasons. Ils subissent plusieurs bains successifs. Ensuite, les verres sont placés dans un four pour les sécher et les dégazer. Ils sont à nouveau nettoyés à l’alcool avant d’être placés sur les châssis. Les 2 faces sont traitées l’une après l’autre : la face avant sera toujours la première à être traitée.

traitement-2

Traitement Sous Vide

Le châssis est placé dans la machine. Les creusets sont remplis avec les matériaux correspondants aux différentes couches à déposer. Une fois la porte fermée, le processus est lancé.

traitement-sous-vide

Le châssis se fixe sur le haut de la machine, il est en rotation tout au long du processus afin que les verres aient tous la même quantité de produit sur leurs faces.

traitement-sous-vide-2

Fonctionnement

Le vide est créé artificiellement dans la chambre par les turbines. Le canon ionique se déclenche une première fois pour une étape de cleaning (nettoyage) du verre. Celle-ci dure 120 secondes. Le cleaning a pour but de préparer le verre à recevoir les traitements.

Ensuite le canon s’arrête. Le matériau créant la couche d’accroche est chauffé (entre 200 et 400°) et il va, sous l’action du vide, venir se fixer sur le verre.
Puis les matériaux créant le traitement antireflet vont venir se fixer selon le même principe, par couches successives.
Une dernière couche de matériau hydrophobe vient terminer le traitement.
Le cycle dure environ 45 mn.

La qualité de l’antireflet dépend des matériaux utilisés et de la quantité des successions de ces couches (mono, bi, multi couches)

Utilité

Sur un verre « transparent »

Quand la lumière arrive sur un verre non traité, elle passe de l’air qui a un indice 1 dans une matière où celui-ci est supérieur (de 1,4 à 1,9). Cette variation a pour effet d’arrêter une partie du flux.

Les verres antireflets sont transparents à 99.6% et éliminent les images parasites gênantes créées par toutes les sources lumineuses de votre environnement. Ils diminuent donc la fatigue et l’inconfort visuel dans la vie de tous les jours et améliorent la perception des contrastes à l’écran d’ordinateur, lors de la conduite et de travail sous lumière artificielle.

Sur un verre solaire

La proportion de lumière parasite par rapport à la lumière utilisable avoisine 9,0% sur un verre de lunette blanc non traité, mais quelque 19,7% de lumière parasite sur un verre solaire non traité. Plus le verre est sombre, plus les reflets sont gênants. Il serait donc idéal d’avoir toujours un antireflet sur les verres solaires.

lumiere-parasite-utile Lumière parasite et lumière utile sur un verre de lunettes.

verre-blanc-solaire

Autres traitements réalisés sous vide

Le traitement hydrophobe

Il consiste à rendre le verre plus lisse en permettant à l’eau de glisser plus facilement et donc de mieux les nettoyer. Il assure une plus grande transparence. Il est toujours associé à un antireflet.

Nom commercial en organique : DurSAR ou SAR sur verres Méga-Optic
Nom commercial en minéral : SAR sur verres Méga-Optic

Le traitement oléophobe 

C’est un « super hydrophobe », les propriétés sont identiques avec une efficacité réelle pour nettoyer les dépôts graisseux sur le verre. Il est plus facile d’entretien.

Nom commercial : MR sur verres Mega-Optic

Le miroité et le « flash »

Concept purement « esthétique ».

Le miroité, effet de miroir sur la face avant du verre.
Disponible dans 8 couleurs, on ne distingue pas l’œil derrière le verre, le traitement se fait généralement sur un verre teinté.

Nom commercial : GLACIER sur verres Mega-Optic

Le flash, est un effet miroité léger sur la face avant du verre à reflet résiduel argenté.

Nom commercial : FLASH sur verres Mega-Optic