Optique : La Loi de Snell

Introduction

L'étude de la lumière permet de comprendre comment elle se comporte lorsqu'elle traverse différents milieux. La loi de Snell décrit la façon dont la lumière se déplace en changeant de support.

Réfraction de la lumière

Lorsqu'une onde lumineuse passe d'un milieu à un autre avec des indices de réfraction différents, sa trajectoire change. Ce phénomène s'appelle la réfraction.

La loi de Snell

Elle établit la relation entre les angles d'incidence et de réfraction ainsi que les indices de réfraction des milieux :

n₁ sin(i) = n₂ sin(r)

Explication

• n₁ et n₂ sont les indices de réfraction des deux milieux.
• i est l'angle d'incidence, c'est-à-dire l'angle entre le rayon incident et la normale à la surface.
r est l'angle de réfraction, c'est-à-dire l'angle entre le rayon réfracté et la normale.

Implications

• Plus le matériau est réfringent (indice élevé), plus le rayon se déplace lentement et change de direction.
• La limite de la réfraction est lorsque l'angle de réfraction r devient 90°, c'est-à-dire lorsque le rayon glisse le long de la surface.

Exemples d'application

• Les lentilles pour la correction de la vue.
• Les prismes pour dévier la lumière.

Résumé

La loi de Snell permet de déterminer la direction du rayon lumineux après sa traversée d'un interface entre deux milieux en fonction de leurs indices de réfraction.