Définitions et éléments fondamentaux de la propagation de la lumière
La propagation de la lumière est un phénomène physique essentiel à comprendre en optique. Ce chapitre introduit les concepts de base et les définitions clés liés à ce sujet.
Définition: La propagation de la lumière est le phénomène par lequel la lumière se déplace en ligne droite dans un milieu homogène.
Le trajet de la lumière est modélisé par un rayon lumineux, représenté graphiquement par une ligne droite avec une flèche indiquant le sens de propagation.
Schéma propagation de la lumière: Un schéma typique montre une source de lumière émettant un rayon lumineux qui se propage en ligne droite.
La vitesse de la lumière est une constante fondamentale en physique. Dans le vide, elle atteint environ 3,00 x 10⁸ m/s, soit 300 000 km/s.
Highlight: La vitesse de la lumière dans le vide est une constante universelle, notée "c", et vaut approximativement 3,00 x 10⁸ m/s.
Chaque milieu est caractérisé par un indice de réfraction, noté "n", qui est un nombre sans unité toujours supérieur ou égal à 1.
Vocabulary: L'indice de réfraction (n) est le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide (c) et sa vitesse dans un milieu donné (v).
La formule pour calculer l'indice de réfraction est : n = c / v, où c est la vitesse de la lumière dans le vide et v est la vitesse de la lumière dans le milieu considéré.
Example: La vitesse de la lumière dans l'eau est inférieure à celle dans l'air, ce qui se traduit par un indice de réfraction plus élevé pour l'eau.
Le chapitre introduit également la loi de Snell-Descartes, fondamentale en optique géométrique. Cette loi décrit le comportement de la lumière à l'interface entre deux milieux d'indices de réfraction différents.
Definition: La loi de Snell-Descartes s'exprime par l'équation : n₁ × sin i = n₂ × sin r, où n₁ et n₂ sont les indices de réfraction des deux milieux, i l'angle d'incidence et r l'angle de réfraction.
Cette loi est essentielle pour comprendre des phénomènes tels que la réfraction de la lumière lorsqu'elle passe de l'air à l'eau, ou à travers des lentilles et des prismes.
