II. Un phénomène physique

1. Composition de la lumière

Afin de comprendre la composition de la lumière, Newton réalisa plusieurs expériences. Ainsi, en 1666, Newton observa, en éclairant un prisme de verre avec la lumière provenant du soleil, sur un écran placé sur le trajet des rayons réfractés une bande allongée et multicolore reproduisant la répartition colorée de l'arc-en-ciel, avec ses sept couleurs (violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé et rouge). Il essaya ensuite de décomposer, suivant le même principe cette bande multicolore, sans succès. Chacune des couleurs de la bande est indivisible. Il était connu depuis longtemps (par les peintres notamment) que les couleurs de surface pouvaient être reproduites par mélange d'un nombre limité de matières colorantes (pigments). Newton, dans sa vision de la blancheur de la lumière solaire résultant de toutes les couleurs primitives mêlées dans de justes proportions, ne réussit pas à montrer que l'association de deux couleurs seulement (paires rouge/bleu-vert ou jaune/bleu-violet) permettrait d'obtenir du blanc.

2. Réflexion et réfraction

La lumière incidente sur l'interface entre deux milieux peut être réfléchie. Il s'agit de l'ensemble des rayons qui émergent de l'interface du milieu d'origine des rayons. La réfraction est le changement de direction d’un rayon lumineux lorsqu’il traverse la surface de séparation de deux milieux transparents. Cette réfraction dépend de l’indice de réfraction qui caractérise le milieu et dépend de sa nature et de sa longueur d’onde. L’indice de réfraction de l’air est d’environ 1, et celui de l’eau est égal à 1,33. Suite à ses expériences, Descartes a établi deux lois.
La première : Le rayon incident, le rayon réfracté et la normale à la surface de séparation sont dans le même plan appelé plan d’incidence.
La deuxième : n1sini1 = n2sini2
Où n1 : indice de réfraction du milieu 1 n2 : indice de réfraction du milieu 2 i1 : angle d’incidence. i2 :