La réfraction de la lumière — Optique, Première C
En optique, la lumière qui passe d'un milieu transparent à un autre (air vers eau, air vers verre) change de direction : c'est la réfraction. Ce phénomène explique pourquoi un bâton plongé dans l'eau d'une rizière des Hautes Terres semble brisé. Maîtriser la loi de la réfraction est essentiel pour comprendre les lentilles, les fibres optiques et la vision.
À Antsirabe, Ravo dirige un rayon de lumière depuis l'air (n1 = 1) vers l'eau (n2 = 1,33) avec un angle d'incidence i1 = 30°. La loi donne : sin i2 = (n1 × sin i1) / n2 = (1 × 0,5) / 1,33 ≈ 0,376, donc i2 ≈ 22°. Le rayon se rapproche de la normale.
À retenir
- Loi de Snell-Descartes pour la réfraction : n1 × sin i1 = n2 × sin i2.
- En passant vers un milieu plus réfringent (n plus grand), le rayon se rapproche de la normale ; vers un milieu moins réfringent, il s'en éloigne.
- L'indice de réfraction n ≥ 1 mesure le ralentissement de la lumière dans le milieu.
Exercice d'exemple
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sin i2 = (n1 × sin i1) / n2 = (1 × 0,866) / 1,5 ≈ 0,577. Donc i2 ≈ 35°. Le rayon se rapproche de la normale car le verre est plus réfringent que l'air.
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