Généralités – Lois de Snell-Descartes
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Chap. 1
GÉNÉRALITÉS – LOIS DE SNELL – DESCARTES
I. Introduction :
Parmi les différentes disciplines de la physique, l'Optique dite géométrique est la plus simple
à aborder dans de nombreux cas. C'est, en effet, comparée à d'autres, une matière très visuelle,
pour laquelle de nombreux exemples de la vie courante sont à notre disposition.
L'Optique Géométrique considère la lumière non pas comme une onde électromagnétique, ni
comme un ensemble de grains, à la manière de Newton ou d'Einstein, mais comme un ensemble
de rayons lumineux, symbolisés par des segments ou des droites et possédant des propriétés
simples. L'Optique Géométrique est donc approximative, mais l'approximation est suffisante
pour décrire le comportement de la lumière traversant certains milieux matériels.
Entre autre approximation, nous considèrerons que les milieux à traverser sont grands
devant la longueur d'onde de la lumière utilisée, pour ne pas tenir compte des effets de
diffraction.
II. Principes fondamentaux de l'optique géométrique :
II.1. Propagation rectiligne de la lumière :
Dans un milieu homogène, isotrope et transparent, la lumière se propage en ligne droite.
milieu homogène : milieu dont les éléments constitutifs sont de même nature.
milieu isotrope : milieu dont les propriétés sont les mêmes dans toutes les directions.
milieu transparent : milieu qui, se laissant aisément traversé par la lumière, permet de
distinguer nettement les objets à travers son épaisseur.
Nous connaissons des milieux qui ne respectent pas ces critères. Lorsque la lumière passe à
proximité d'une masse quelconque, elle subit une déviation. Pour que cette déviation soit
mesurable, il est nécessaire que la masse soit très grande, comme dans le cas d'une étoile par
exemple (Figure 1). Lorsque la lumière traverse l'atmosphère terrestre, elle ne se propage pas non