Supplément 1.: Émetteurs Lambert, émetteurs cosinus      (1/4)

 

Les émetteurs cosinus ou émetteurs Lambert, nommés d'après le mathématicien et physicien Johann Heinrich Lambert (1728-1777), constituent une forme particulière d'émetteurs anisotropes. Il s'est notamment intéressé à la photométrie dans sa publication Photometria sive de mensura et gradibus luminis, disponible ici en traduction allemande (dernier accès : 26.05.2025).

L'intensité des émetteurs cosinus diminue avec l'augmentation de l'angle ϑ dans la plage de 0 à $\pm \pi /2$ conformément à $I(\vartheta )=I(0)cos\vartheta$. Cela est plausible : comme le montre le graphique, une petite surface apparaît également plus petite en perspective lorsque l'angle ϑ augmente avec le cosinus. Une vitre mate ("verre dépoli") éclairée uniformément par l'arrière remplit les conditions d'un rayonnement cosinus. Les rayonnements ne se comportent pas toujours ainsi : leur intensité peut être concentrée vers l'avant ou répartie plus largement.

Les diodes électroluminescentes (LED) à boîtier plat peuvent être des émetteurs cosinus. Leur fiche technique indique un cercle comme caractéristique directionnelle, comme le montre le graphique à droite. Les boîtiers de type lentille permettent d'obtenir une émission plus étroite ou plus large.

Cette propriété caractérise également les surfaces réfléchissantes. Une surface peinte avec une peinture mate peut constituer un bon réflecteur cosinus dans la gamme spectrale dans laquelle la couleur est réfléchie : lorsqu'elle est éclairée, elle réfléchit également comme indiqué à droite. C'est ce qu'on appelle la réflexion diffuse.

Autres exemples

Nuages

Dans le domaine spectral visible, les nuages sont des réflecteurs cosinus, dans la mesure où ils sont "optiquement denses". En optique physique, ce terme signifie que les photons ne peuvent traverser le nuage sans être diffusés plusieurs fois par les gouttelettes d'eau. "Optiquement dense" ne signifie donc pas opaque. Les photons se diffusent plutôt à travers le nuage et le quittent après de nombreux rideaux de diffusion. La direction du rayonnement solaire n'est plus reconnaissable. Les photons renvoyés dans l'espace sont également répartis de manière diffuse dans l'espace.