I – Réflexion de la lumière

Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite.Lorsqu’un rayon lumineux parvient sur un miroir, il est réfléchi.

1°) Loi de la réflexion

Dans un milieu homogène et transparent, lorsqu’un rayon arrive sur une surface réfléchissante, le rayon incident (SI) et le rayon réfléchi (IR) appartiennent à un même plan appelé plan d’incidence.

2°) Image d’un point

Un point lumineux A émet un rayon lumineux qui se réfléchit sur le miroir.

II – Réfraction de la lumière

Lorsqu’un rayon lumineux qui se propage dans l’air parvient à la surface d’un milieu transparent, on observe deux phénomènes : le rayon subit une réflexion dans l’air et une réfraction en changeant de milieu.

1°) Loi de la réfraction

Lorsqu’un rayon lumineux d’angle d’incidence i1, passe d’un milieu transparent et homogène d’indice n1 à un milieu transparent et homogène d’indice n2, le rayon réfracté fait un angle de réfraction i2 tel que :

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2°) Indice de réfraction d’un milieu transparent

L’indice de réfraction ni est lié à la vitesse de propagation de la lumière dans le milieu par rapport à la vitesse de la lumière dans le vide (c = 300 000 km/s ou c = 3× 108 m/s).

Exemples :Milieux ni

Air 1

Verre 1,5

Eau 1,33

Diamant 2,4

Remarques : L’indice est supérieur ou égal à 1. Plus l’indice est grand moins la lumière est rapide dans le milieu.

3°) Angle de réfraction limite (noté λ)

Quand un rayon lumineux se propage d’un milieu 1 vers un milieu 2 d’indice plus petit, le rayon lumineux ne subit plus de réfraction dès que l’angle d’incidence dépasse une valeur limite λ : on dit que λ est l’angle de réfraction limite.

Si i1 > λ, il n’existe plus de rayon réfracté : il y a réflexion totale.

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