Chapitre 5 : dispersion et réfraction de la lumière
I Les lois de la réfraction :
1) Définition : A noter
· La réfraction est le changement de direction que subit un
rayon lumineux quand iltraverse 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 lanormale 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
·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’unautre milieu
transparent, les angles i1 et i2 qu’il forme avec la normale au dioptre vérifie :
sin i = n*sin r
n est une constante caractéristique du milieu (n>1) appelé son indice de réfraction parrapport 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 ?
v
c
n =Dans quel milieu, la lumière va t-elle le
moins vite ?
Milieu Indice (n)
Air, vide 1
Eau 1.33
Ethanol 1.36
Plexiglas 1.50
Verre 1.50
Diamant 2.42
=
dioptre
i
r
I : pt d’incidenceClasse de 2nd Chapitre 5
Physique
3) Conséquences : Etude des deux cas : schéma
· Quand un rayon arrive de l’air et se
réfracte dans un milieu transparent
quelconque, il se rapproche de la
normale.· Inversement s’il arrive d’un milieu
transparent quelconque et se
réfracte dans l’air, il s’éloigne de la
normale.
II Dispersion de la lumière blanche par un prisme :
1) Expérience historique…