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Réflexion - Réfraction I- Lois expérimentales Dioptre : surface de séparation de deux milieux transparents d’indices différents. Miroir : surface recouverte d’un dépôt métallique réfléchissant. Un rayon arrive sur un dioptre : Une partie de la lumière est réfléchie (rayon réfléchi) Une autre partie est réfracté (rayon réfracté) Mais dans un cas particulier : réflexion totale (pas de réfraction) Un rayon arrive sur un miroir : la lumière ne peut traverser la couche métallique, elle est presque entièrement réfléchi (rayon réfléchi) chap1

Réflexion - Réfraction I- Lois expérimentales Dioptre : surface de séparation de deux milieux transparents dindices différents. Miroir : surface recouverte

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Réflexion - Réfraction

I- Lois expérimentales

Dioptre : surface de séparation de deux milieux transparents d’indices différents.

Miroir : surface recouverte d’un dépôt métallique réfléchissant.

Un rayon arrive sur un dioptre :

Une partie de la lumière est réfléchie (rayon réfléchi)Une autre partie est réfracté (rayon réfracté)Mais dans un cas particulier : réflexion totale (pas de réfraction)

Un rayon arrive sur un miroir :

la lumière ne peut traverser la couche métallique, elle est presque entièrement réfléchi (rayon réfléchi)

chap1

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•Le rayon réfléchi est dans le plan d’incidence.

•Le rayon réfléchi fait un angle i2 avec la N, tel que: r =-i1•En valeur absolue: r =i1

N

i1 r

1)- loi de réflexion

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2)- loi de réfraction

•Le rayon réfracté est dans le plan d’incidence.•Le rayon réfracté fait un angle i2 avec N, tel que:

)sin()sin( 2211 inin

N

n1

n2

Onde monochromatiquen1<n2

i1

i2

i1

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En résumé :

Lois de DESCARTES • 1ère loi : le rayon réfléchi et le rayon réfracté sont dans le

plan d’incidence.

• 2ème loi : les angles d’incidence et de réflexion sont égaux et de sens contraire : r =-i1

• 3ème loi : pour chaque lumière monochromatique, les sinus des angles d’incidence et de réfraction sont liés par la relation : n1 sin i1 = n2 sini2

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3)- Etude du cas n1 < n2

Quand i1=/2, i2=i2l = arcsin(n1/n2) avec n1<n2

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4)- Etude du cas n1> n2

Diamant

Lustre à cristal

Dispersif + réflexions multiples

i1l = arcsin (n2/n1). I1l=48° eau/air

I1l=41° verre/air

I1l=24° Diamant/air

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Réflexion totale

on' a n1>n2

Quand i1 atteint la valeur i1l i2=/2

I1l= arcsin(n2/n1)

Pas de réfraction réflexion totale

1

2

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Mirage

Explications de quelques phénomènes naturels

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n croissant

n croissant

Route, sable,…

Eau froide,…

kn 1)(

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Arc en Ciel

Dispersion de la lumière

2)(

B

An

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Un autre exemple de la dispersion : Prisme.

rni sinsin 'sin'sin rni

Arr '

AiiD '

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r’ > il

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couleur (Å) n D

Rouge 7681 1,6177 52,10°

Jaune 6563 1,6236 52,59°

verte 5893 1,6289 53,03°

bleue 4861 1,6417 54,10°

violette 4340 1,6519 54,96°

2)(

B

An

A=1,6017

B=945720 Å2

Si i = 70°