Classe de 2nd Physique

Chapitre 5

Chapitre 5 : dispersion et réfraction de la lumière
I Les lois de la réfraction : 1) Définition :
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A noter

La réfraction est le changement de direction que subit un rayon lumineux quand il traverse la surface séparant deux milieux transparents différents. Une surface qui sépare deux milieux transparents différents est appelée dioptre. Le plan qui contient le rayon incident et la normale au dioptre est appelé plan d’incidence. (Pratiquement tous les dessins seront réalisés dans ce plan) Rq : Insister sur la notation des angles en lettres minuscules. 2) Les lois : A noter i I : pt d’incidence r
= dioptre

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1ère loi de Descartes de la réfraction : Le rayon réfracté appartient au plan d’incidence. 2ème loi de Descartes : Lorsqu’un rayon lumineux est réfracté à travers le dioptre séparant l’air d’un autre milieu transparent, les angles i1 et i2 qu’il forme avec la normale au dioptre vérifie :

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sin i = n*sin r n est une constante caractéristique du milieu (n>1) appelé son indice de réfraction par rapport à l’air. Rq : L’indice d’un milieu est une grandeur sans unité. On a vu que c était la vitesse de la lumière dans le vide, cela veut dire que dans un milieu, celle-ci doit être différente : on la note v. Comme on a dit que l’indice d’un milieu était une grandeur sans unité, d’après vous quelle est l’expression de cette indice en fonction des deux vitesses vues précédemment ?

n=
Milieu Air, vide Eau Ethanol Plexiglas Verre Diamant Indice (n) 1 1.33 1.36 1.50 1.50 2.42

c v

Dans quel milieu, la lumière va t-elle le moins vite ?

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Chapitre 5

3) Conséquences : •

Etude des deux cas : schéma • Inversement s’il arrive d’un milieu transparent quelconque et se réfracte dans l’air, il s’éloigne de la normale.

Quand un rayon arrive de l’air et se réfracte dans un milieu transparent quelconque, il se rapproche de la normale.

i

Milieu 1 air

i

Milieu 2