Réfraction de la lumière et dispersion par un prisme

1. La réfraction de la lumière

La réfraction est la déviation de la lumière lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre avec une vitesse différente. Par exemple, lorsqu'une lumière passe de l'air dans un verre ou dans l'eau.

Lors de cette transition, la lumière change de direction selon la loi de Snell-Descartes :

n₁ sinρ = n₂ sinβ

où :

• n₁ et n₂ sont les indices de réfraction des deux milieux,
• ρ est l'angle d'incidence,
• β est l'angle de réfraction.

2. La dispersion de la lumière

La dispersion est la séparation d'un faisceau lumineux en ses différentes couleurs lorsqu'il passe dans un prisme. Chaque couleur est déviée à un angle différent, car leur indice de réfraction varie selon la longueur d'onde.

3. La réfraction dans un prisme

Lorsqu'un rayon lumineux pénètre dans un prisme, il est réfracté deux fois : une fois à l'entrée et une fois à la sortie. La déviation totale dépend de l'angle du prisme et des indices de réfraction.

En utilisant la loi de Snell, on peut calculer l'angle de déviation.

4. La dispersion de la lumière blanche

Une lumière blanche contient toutes les couleurs visible. Lorsqu'elle traverse un prisme, elle se disperse en un spectre de couleurs : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.

Ce phénomène est utilisé dans les spectroscopes pour analyser la composition de la lumière.

Résumé

• La réfraction est la déviation de la lumière lors de son passage entre deux milieux.
• La dispersion est la séparation des couleurs dans la lumière blanche par un prisme.
• Ce phénomène permet d'étudier la composition de la lumière et est à la base de nombreuses applications en optique.