Physique-Chimie : Vision et lumière

Thème : Réflexion, réfraction, lois de Snell-Descartes

1. La réflexion de la lumière

Lorsque la lumière rencontre une surface, elle peut rebondir. C’est ce qu’on appelle la réflexion.

• Le fait : La lumière s égale en angle d’incidence et en angle de réflexion.
• Les angles à respecter :
  • L’angle d’incidence : angle entre le rayon incident et la normale à la surface.
  • L’angle de réflexion : angle entre le rayon réfléchi et la normale.

Relation :
\[ oxed{ ext{Loi de la réflexion}:\quad i = r} \] , où \( i \) est l’angle d’incidence et \( r \) l’angle de réflexion.

2. La réfraction de la lumière

Lorsqu’un rayon lumineux passe d’un milieu à un autre (par exemple, de l’eau vitrage dans l’air), il change de direction. C’est la réfraction.

• Ce changement de direction est dicté par la loi de Snell-Descartes.

Relation :
\[ n_1 \sin i_1 = n_2 \sin i_2 \] , où \( n_1 \) et \( n_2 \) sont les indices de réfraction des deux milieux, et \( i_1 \), \( i_2 \) sont les angles d’incidence et de réfraction par rapport à la normale.

Explication : - Lorsqu’on passe d’un milieu moins réfringent \((n pprox 1)\) à un milieu plus réfringent, le rayon change de direction vers la normale. - La quantité \(\sin i\) change en fonction de \(n\), suivant la loi de Snell-Descartes.

3. Applications concrètes

• Le miroir : réflexion parfaite avec \( i = r \).
li>Le prisme ou la lentille : réfraction qui permet de diriger ou de faire converger la lumière.
• Le phénomène de mirage : réfraction dans l’atmosphère provoquant une vision inversée ou distordue.

4. Résumé

• La réflexion obéit à la loi \( i = r \).
• La réfraction obéit à la loi de Snell-Descartes : \( n_1 \sin i_1 = n_2 \sin i_2 \).
• Ces lois expliquent comment la lumière se comporte sur les surfaces et lors du passage entre milieux différents.