Réflexion et réfraction


Rayon lumineux

Dans un milieu homogène et isotrope, la lumière se propage en ligne droite.

Le rayon lumineux est une droite qui ne fait que représenter le trajet rectiligne suivi par la lumière dans un milieu homogène et isotrope.

Un rayon n'affecte pas les autres.

Deux rayons additionnent leurs intensités.

Lois de Snell-Descartes

Que se passe-t'il à l'interface entre 2 milieux ?

A l'interface de 2 milieux d'indices différents (dioptre), un rayon lumineux donne généralement naissance à un rayon réfléchi et à un rayon réfracté, ou transmis, situés dans le plan d'incidence (rayon incident, normale au dioptre en I).

I i 1 i' 1 i 2

L'angle d'incidence i1 entre le rayon incident et la normale au dioptre est égale à l'angle de réflexion i1' entre le rayon réfléchi et la normale :

i 1 = i 1 '

L'angle d'incidence i1 et l'angle de réfraction i2 entre le rayon réfracté et la normale sont liés par :

n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2

L'indice n dépend de la longueur d'onde; la formule simplifié de Cauchy peut-être utilisé pour la plupart des milieux transparents :

n λ = A + B λ 2

Réflexion totale

I i 1 i' 1 i 2 I i 1 i' 1 i 2

si n 2 > n 1 le rayon réfracté se rapproche de la normale; il existe toujours.

si n 2 < n 1 le rayon réfracté s'éloigne de la normale; il n'existe pas toujours.

En effet si i 1 > i l tel que

n 1 sin i l = n 2

il y a réflexion totale.

Retour inverse de la lumière

Les lois de Descartes ne font pas intervenir le sens de propagation de la lumière.

Un rayon lumineux se propageant dans le milieu n2 avec un angle d'incidence i2 est réfracté dans le milieu d'indice n1 avec un angle de réfraction i1 tel que n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2 . C'est le principe de retour inverse de la lumière.


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