Réflexion et réfraction de la lumière, le prisme

Comportement d’une onde en changeant de milieu

• Une onde qui se propage d’un milieu à un autre subit plusieurs phénomènes simultanés.
• La réflexion est le phénomène de retour d’une onde vers son milieu d’origine.
• La réfraction est le changement de direction de propagation de l’onde dans le nouveau milieu transparent.
• La diffusion est la mesure selon laquelle une onde peut être déviée dans de multiples directions en rencontrant un objet.
• La diffraction est le comportement d’une onde lorsqu’elle rencontre un obstacle dont la taille est du même ordre de grandeur que la longueur d’onde.
• L’indice de réfraction $n=\dfrac{c}{v}$
• Les lois de réflexion de Snell-Descartes sont :
• 1^re loi : le rayon réfléchi se trouve dans le plan qui contient le rayon incident.
• 2^e loi : l’angle d’incidence a la même valeur absolue que l’angle réfléchi.
• Les lois de réfraction de Snell-Descartes sont :
• 1^re loi : Le rayon réfracté est dans le même plan que le rayon incident.
• 2^e loi : L’angle de réfraction $r$ et l’angle incident $i$ vérifient l’égalité :

$$n\times\sin\ i=n'\times \sin\ r$$

• Il existe une valeur de $i$ que l’on appelle angle limite de réfraction, au-delà de laquelle le faisceau lumineux ne peut être réfracté. On parle dans ce cas de réflexion totale.
• On calcule l’angle limite de la réflexion de la façon suivante : $$\sin i_{\text{limite}} =\dfrac{n'}{n}$$

Applications avec une onde électromagnétique  : la lumière

• Dans un milieu dispersif, l’angle de réfraction est dépendant de la longueur d’onde, on parle alors de dispersion. On remarque que l’angle de déviation est inversement proportionnel à la longueur d’onde.