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Réfraction de la Lumière
On appelle réfraction, le changement de directions subit par la lumière lorsqu'elle traverse la surface séparant deux milieux transparents ( tout corps qui laisse passer la lumière )
Un indice de réfraction caractérise la vitesse de propagation d'une radiation dans un milieu defini par la relation :
n = c / v
n : indice de réfraction;
c : vitesse de la lumière dans le vide;
v : vitesse de la lumière dans le milieu transparent;
Il faut savoir que,
n ≥ 1 car v < c
n est sans dimension
nAire ≈ 1
La droite normale à la surface au point d'incidence est la droite perpendiculaire en I à la surface de séparation.
Elle sert de référence pour mesurer les angles
Le plan contenant le rayon incident et la normale à la surface est le plan d'incidence
Les lois de Snell-Descartes :
1ère loi de Snell-Descartes : Les rayons incidents, réfléchis et réfractés et la normale au dioptre au point d'incidence se trouvent dans un même plan;
2ère loi de Snell-Descartes : L'angle d'incidence et l'angle de réfraction sont liés par la relation, n1 x Sini1 = n2 x Sini2;
3ère loi de Snell-Descartes : L'angle entre le rayon incident et la normale est égal à l'angle entre le rayon réfléchi et la normale;
Selon Snell-Descartes, un rayon incident peut être refracté mais aussi réflechi :
On peut noter 2 propriétés :
Le rayon réfléchi est dans le plan d'incidence;
Les angles incident θ1 (theta1) et réfléchi θ2 (theta2) vérifient : θ2 = - θ1
L'applet suivant vous montre un rayon lumineux incident arrivant depuis le côté gauche à la surface frontière des deux milieux. (Il est possible de choisir les substances dans les deux listes.) Vous pouvez faire varier l'angle d'incidence en pressant le bouton de la souris. Le milieu qui a le plus grand indice de réfraction est représenté en bleu, l'autre en jaune.
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