Miroir

Un miroir est une surface assez lisse et brillante pour renvoyer la lumière en bon ordre : l'œil y voit l'image de ce qui se tient devant lui. Les plus anciens miroirs bien datés sont des pièces d'obsidienne polie, un verre volcanique noir, déposées dans des tombes de la ville néolithique de Çatalhöyük, en Anatolie, pendant la première moitié du VIIe millénaire av. J.-C. Vinrent ensuite le cuivre et le bronze, puis le verre doublé de métal : le plomb sous l'Empire romain, un amalgame d'étain et de mercure à Venise dès le début du XVIe siècle, et, à partir de 1835, une mince couche d'argent.

Ce que c’est

Un miroir renvoie la lumière qu’il reçoit sans la disperser. La plupart des surfaces la rediffusent dans toutes les directions, et c’est pourquoi on les voit de n’importe quel point d’une pièce. Une surface assez lisse et brillante garde au contraire les rayons en ordre, si bien que l’œil les reçoit comme s’ils venaient d’objets placés derrière elle.

Les miroirs égyptiens étaient des disques de cuivre ou de bronze montés sur un manche de bois, d’os ou d’ivoire.

Les premiers miroirs étaient en pierre. L’obsidienne, un verre volcanique naturel, se laisse meuler à plat puis polir jusqu’à donner une image nette, et sa masse sombre absorbe la lumière qui y pénètre : l’œil ne voit que le reflet de la surface. Le cuivre et le bronze furent ensuite polis de la même manière. Un miroir moderne est une feuille de verre portant au dos une très mince couche de métal, recouverte de peinture. Le verre donne une face plane et dure et protège le métal de l’air et de l’usure. L’eau immobile dans un bol sombre ou une lame polie peuvent aussi servir de miroir.

Comment ça marche

La lumière qui frappe un miroir en repart avec le même angle qu’à l’arrivée, les deux angles étant mesurés depuis une droite perpendiculaire à la surface. Les rayons qui divergent d’un point placé devant un miroir plan divergent donc encore après la réflexion, comme s’ils venaient d’un point situé derrière lui, aussi loin derrière la surface que l’objet l’est devant. L’œil les suit en sens inverse jusqu’à ce point et y voit l’objet. Rien ne se trouve derrière le miroir, et un écran posé là ne recevrait aucune image : c’est pourquoi on la dit virtuelle.

L’image est droite et de même taille que l’objet, mais l’avant et l’arrière sont échangés : une main tendue vers le miroir rencontre une main tendue depuis le miroir, et une main droite y ressemble à une main gauche. Une face légèrement bombée vers l’extérieur, comme l’obsidienne meulée de Çatalhöyük, écarte un peu plus les rayons réfléchis, et l’image paraît un peu plus petite et plus proche de la surface.

Dans un miroir de verre, la lumière traverse deux fois le verre, et l’avant de la lame renvoie une faible seconde image.

Dans un miroir de verre, le métal réfléchissant se trouve derrière la lame. La lumière traverse le verre, se réfléchit sur le métal et traverse de nouveau le verre en sortant. L’avant du verre renvoie lui aussi une petite part de la lumière, d’où une faible seconde image, visible près du bord d’un miroir épais regardé de biais. La couche de métal est fragile. Si l’eau s’infiltre entre le verre et l’argent, celui-ci se ternit et le miroir noircit sur ses bords.

Les anciens miroirs au mercure en contiennent encore, et sa vapeur est toxique : leur entretien revient à un restaurateur. N’essayez jamais de déposer vous-même un métal sur du verre, car les amalgames et les solutions d’argenture sont dangereux, et le verre de miroir brisé coupe profondément.

Histoire et évolution

Les plus anciens miroirs bien datés viennent de Çatalhöyük, ville néolithique d’Anatolie centrale. Selon l’archéologue Alice Vinet, ceux qui accompagnaient les morts dans les tombes appartiennent à des niveaux de la première moitié du VIIe millénaire av. J.-C. Adnan Baysal, qui fouille le site voisin de Canhasan, date un miroir qu’il y a trouvé d’environ 8500 ans et le tient pour contemporain. Vinet signale aussi deux miroirs ramassés en surface à Sırçalıtepe, en Cappadoce, site occupé au milieu du VIIIe millénaire av. J.-C., mais un objet trouvé en surface n’est rattaché à aucune couche datée. Les miroirs de Çatalhöyük sont de petites pièces d’obsidienne dont une face a été meulée et polie. L’optométriste Jay Enoch souligne que leurs faces sont convexes et de bonne qualité optique. James Vedder en a examiné huit dans les musées de Konya et d’Ankara : tous proviennent des niveaux moyens de la ville, et leurs faces sont très rayées, sans doute par l’usage. Les copies qu’il a faites lors de ses expériences sont elles aussi sorties légèrement bombées, à cause de la pression de la main près des bords.

Vers 2000 av. J.-C., écrit Enoch, on se servait de miroirs en Égypte, en Mésopotamie, en Chine et dans les Amériques. Les tombes égyptiennes contenaient des disques plats de cuivre ou de bronze munis d’une soie qui s’emboîtait dans un manche de bois, d’os ou d’ivoire. L’un d’eux, au Pitt Rivers Museum d’Oxford, vient de Dendérah et date de la VIe dynastie, à la fin du IIIe millénaire av. J.-C.

Les miroirs chinois de bronze se tenaient ou se suspendaient par un bouton percé au revers décoré.

En Chine, les plus anciens miroirs de bronze appartiennent à la culture de Qijia, sur le cours supérieur du fleuve Jaune, entre 2200 et 1600 av. J.-C. environ. Un miroir chinois est poli sur une face. L’autre face est décorée et porte un bouton percé par lequel on le tenait ou le suspendait. Sous les Royaumes combattants, les Qin et les Han, la fabrication des miroirs devint une industrie réglementée, dont les ateliers étaient surveillés par un office impérial.

Le verre doublé de métal apparut sous l’Empire romain. On connaît environ 2000 petits miroirs de ce type, du Ier siècle apr. J.-C. à l’époque byzantine : un morceau de verre bombé couvert d’une mince couche réfléchissante, serti dans un cadre de plomb. Celui que l’on a trouvé à Padoue en 2015 mesure moins de 6 cm de large.

Les grands miroirs de verre plans sont nés à Venise. Selon la restauratrice Kathleen Payne de Chavez, les premiers revêtements métalliques donnaient une image terne et rugueuse. Au début du XVIe siècle, la famille Dal Gallo, à Murano, doubla plutôt le verre d’un amalgame d’étain et de mercure, qui réfléchissait bien mieux. Le mercure empoisonnait les ouvriers : en 1713, le médecin Bernardino Ramazzini décrivit les miroitiers malades de Murano maudissant leur métier. Venise interdit à ses verriers de partir avec le secret, mais certains gagnèrent la France au XVIIe siècle. Les 357 miroirs de la galerie des Glaces de Versailles, construite de 1678 à 1684, montrèrent qu’une manufacture française pouvait désormais rivaliser avec Venise.

En 1835, le chimiste allemand Justus von Liebig déposa une mince couche d’argent métallique sur du verre par une réaction chimique. Miroirs argentés et miroirs à l’amalgame furent fabriqués côte à côte jusqu’à ce que l’argent l’emporte au début du XXe siècle. En 1932, à Caltech, John Strong mit au point un revêtement d’aluminium évaporé sous vide, bien plus durable que l’argent, pour les miroirs des instruments d’optique comme le télescope à réflecteur.