Les lois de Snell-Descartes

III. Les lois de Snell-Descartes

1. Indice optique d'un milieu

L'indice de réfraction caractérise la propagation de la lumière dans différents milieux.

Example: L'indice de réfraction du vide est exactement 1, celui de l'air est très proche à 1,00, l'eau a un indice de 1,33, et le diamant de 2,52.

2. Le phénomène de réfraction

La réfraction se produit lorsque la lumière traverse la surface séparant deux milieux transparents différents, appelée dioptre.

Définition: La 1ère loi de Snell-Descartes stipule que le rayon incident et le rayon réfracté sont contenus dans le plan d'incidence.

Highlight: La loi de Snell-Descartes réfraction formule s'exprime comme : n1 × sin(i) = n2 × sin(r), où n1 et n2 sont les indices de réfraction des milieux, i l'angle d'incidence et r l'angle de réfraction.

3. Le phénomène de réflexion

La réflexion obéit également aux lois de Snell-Descartes.

Définition: La loi de Snell-Descartes réflexion établit que l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion (i = i').

Vocabulary: La réflexion totale se produit lorsque l'indice de réfraction du second milieu est inférieur à celui du premier, au-delà d'un angle limite ilim.

Example: L'angle limite de réflexion totale est donné par la formule : ilim = arcsin(n2/n1).

Ces lois fondamentales de l'optique géométrique permettent de comprendre et de prédire le comportement de la lumière dans divers milieux, essentielles pour de nombreuses applications technologiques.

Émission et propagation de la lumière

I. Émission de la lumière : les spectres lumineux

L'analyse de la lumière révèle sa composition à travers les spectres lumineux. Le spectre de la lumière blanche montre la dispersion en différentes radiations colorées.

Définition: Une lumière monochromatique contient une seule radiation colorée, tandis qu'une lumière polychromatique en contient plusieurs.

Chaque radiation est caractérisée par sa longueur d'onde λ, exprimée en mètres. Le spectre d'émission d'une source lumineuse peut être d'origine thermique ou se présenter sous forme de raies.

Highlight: Le spectre de raies est unique pour chaque type d'atome ou d'ion, servant ainsi de "carte d'identité" pour l'identifier.

II. Propagation de la lumière

Le modèle du rayon lumineux représente la propagation de la lumière par une droite orientée.

Vocabulary: La vitesse de propagation de la lumière dans le vide, notée c, est une constante universelle valant 3,00 × 10^8 m/s.

Cette vitesse est une limite fondamentale dans l'univers.