Dossier : la réfraction de la lumière

Table des matières :
Qu’est-ce que la réfraction ?
Les lois de la réfraction
Dispersion de la lumière
Exemple de réfraction dans la vie de tous les jours :
a) Les mirages
b) Arc-en-ciel
c) Miroir plan

Introduction : Je vais vous parler de la réfraction. C’est un sujet que je ne comprenais pas bien mais grâce à ce travail j’ai compris énormément de choses. Cela m’a beaucoup intéressée. Je présente ici un rappel sur la réfraction, ses caractéristiques et ses lois. Je m’intéresse également à la dispersion de la lumière, sa décomposition par réfraction dans un prisme à base triangulaire (expériences de Newton). J’expliquerai ensuite quelques exemples de réfraction dans la vie de tous les jours tels que les mirages, les arcs-en-ciel ou les miroirs.
Qu’est-ce que la réfraction ?
La réfraction est la déviation d’un rayon lumineux passant d’un milieu transparent à un autre milieu transparent. Quand la lumière change de milieu, sa vitesse augmente ou diminue ce qui a pour effet de changer sa trajectoire. Malgré tout, celle-ci reste rectiligne.

Grâce à cela ↑, on sait calculer les indices de réfraction de chaque milieu. Il suffit d’utiliser la formule suivante : (n = indice)

n1 . sin î = n2 . sin ȓ (î2 sur le schéma)

Le parcours de la lumière est modifié dès que celle-ci franchit la ligne qui sépare le milieu 1 du milieu 2. Cette ligne est le dioptre.
Au-delà d’une certaine inclinaison, les rayons ne franchissent plus le dioptre, ils sont réfléchis : c’est la réflexion totale.

Les lois de la réfraction

Il y a 2 lois : celle de Snell et celle de Descartes.
- Snell : « Le rayon incident, la normale et le rayon réfracté sont dans un même plan »
- Descartes : « Quand on fait varier l'angle d'incidence, il existe un rapport constant entre les sinus des angles d'incidence et de réfraction. »

Ces lois doivent être obligatoirement appliquées