La réflexion totale et la fibre optique — Première L
Quand la lumière passe d'un milieu très réfringent (comme le verre ou l'eau) vers un milieu moins réfringent (l'air), elle peut être renvoyée entièrement à l'intérieur du premier milieu. Ce phénomène, la réflexion totale, est au cœur de la fibre optique qui transporte aujourd'hui Internet et le téléphone jusqu'à Antananarivo et Antsirabe.
Ravo plonge une lampe au fond d'un bassin à Antsirabe. Si la lumière atteint la surface avec un angle trop grand, elle ne sort pas dans l'air : elle est renvoyée vers le fond, comme un miroir. C'est exactement ce qui se passe dans une fibre optique.
Au-delà de l'angle limite, le rayon est totalement réfléchi et reste guidé dans le verre.
À retenir
- La réflexion totale n'a lieu que du milieu le plus réfringent vers le moins réfringent.
- Elle se produit si l'angle d'incidence dépasse l'angle limite, défini par sin ilimite = n2/n1.
- La fibre optique guide la lumière par réflexions totales successives sur ses parois.
Exercice d'exemple
Voir la correction
sin ilimite = n2/n1 = 1/1,5 ≈ 0,667. Donc ilimite = arcsin(0,667) ≈ 41,8°. Tout rayon arrivant sur la surface avec un angle supérieur à 41,8° subit la réflexion totale.
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