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La réfraction

Un dioptre plan est la surface de séparation entre 2 milieux transparents.
Exemple:
air - eau
verre - eau
La réfraction est le brusque changement de direction que subit la lumière à la traversée d'un dioptre plan.

 


Loi de la réfraction

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  • 1er loi: Le rayon incident Si, le rayon réfracté IR et la normale à la surface du dioptre IN appartiennent au plan d'incidence.
  • 2e loi: Sin i1 / Sin i2 = constante

 


Indice de réfraction

Il caractérise le milieu transparent. Pour le milieu, on a nn1, milieu 2 on a n2

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On distingue l'indice absolu qui se définit par rapport au vide. On le note N. N=C/V avec:

  • C: vitesse de la lumière dans le vide. C = 3x108 m/s
  • V: vitesse de la lumière dans l'indice absolue N

Pour l'air N = 1
L'indice relatif est l'indice d'un milieu par rapport à un autre, exemple: milieu 2 par rapport au milieu 1

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V1 et V2 sont les vitesses dans les milieux 1 et 2
La 2e loi de réfraction s'écrit encore

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Conséquence de la deuxième loi

Réfraction limite

On considère un rayon lumineux passant d'un milieu à un milieu 2 caractérisé par les indices absolues N1 et N2
Si N2 > N1 on dit que le milieu 2 est plus réfringent que le milieu 1 dans ce cas le rayon réfracté se rapproche de la normale.

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Le rayon réfracté s'écarte de la normale.
La valeur max de i1 est 90°, on a une incidence rasante qui correspond à une réfraction.

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L'angle de réfraction limite est l'angle de réfraction qui correspond à une incidence rasante ou d'après la loi de retour inverse de la lumière, c'est l'angle d'incidence qui donne une réfraction rasante.

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