Propagation de la lumière

 Chapitre 14 – Propagation de la lumie re

I. Propagation rectiligne de la lumière 1. Modèle du rayon lumineux  Dans un milieu homogène et transparent, la lumière se propage en ligne droite.

 Son trajet est modélisé par un rayon de lumière, représenté par une droite fléchée. 2. La vitesse de propagation  La vitesse de propagation de la lumière dans le vide et dans l’air, appelée célérité, est souvent arrondie à la valeur : 𝒄 = 𝟑.𝟎 × 𝟏𝟎𝟖𝒎.𝒔−𝟏

 Cette vitesse est bien plus élevée que les vitesses rencontrées au quotidien.

II. Le phénomène de réflexion  La réflexion se produit lorsque la lumière est renvoyée par une surface réfléchissante et reste dans le même milieu.

Lois de Snell-Descartes pour la réflexion :  1ère loi : les rayons incidents et réfléchis et la normale sont situés dans le plan d’incidence

 2ème loi : les angles d’incidence 𝑖 et de réflexion 𝑖′ sont tels que : 𝒊 = 𝒊′

III. Le phénomène de réfraction  La réfraction se produit lorsque la lumière traverse la surface séparant deux milieux transparents différents (dioptre) et subit un changement de direction.  

 Une réfraction s’accompagne toujours d’une réflexion partielle.

Indice de réfraction d’un milieu :  Un milieu transparent est caractérisé par son indice de réfraction. Il s’exprime sans unité et est noté 𝑛.  L'indice du vide est par définition égal exactement à 1.  L'indice de l'air est très proche de 1.  L'indice d'un milieu est toujours supérieur à 1.

Lois de Snell-Descartes pour la réfraction :  1ère loi : les rayons incidents et réfractés et la normale sont situés dans le plan d’incidence

 2ème loi : lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu 1, d'indice 1 n à un milieu transparent 2, d’indice 2 n , l'angle d'incidence 1 i et l'angle de réfraction 2 i vérifient la relation : 𝒏𝟏 × 𝒔𝒊𝒏𝒊𝟏 = 𝒏𝟐 × 𝒔𝒊𝒏𝒊𝟐

...