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©Paul JEAN
ABERRATIONS CHROMATIQUES
1 Dispersion de la lumière
Un milieu transparent homogène est caractérisé par son indice de réfraction n, grandeur (sans
unité) nous renseignant sur la vitesse de propagation de la lumière le traversant. Ainsi, plus la
valeur de cet indice est grande, plus la lumière se propage "lentement". Ce changement de vitesse
au passage d’un dioptre est notamment responsable du phénomène de réfraction de la lumière.
Cette variation de n avec
l
a pour conséquence une réfraction différente pour des radiations de
longueurs d’onde différentes. La réfraction est d’autant plus importante que n est grand donc
l
petite, le bleu étant davantage réfracté que le vert, lui même plus réfracté que le rouge. On dit
qu’il y a dispersion.
Un dioptre sépare donc les différentes radiations monochromatiques qui étaient "mélangées"
dans la lumière polychromatique incidente (la lumière blanche par exemple). On dit qu’il y
décomposition de la lumière polychromatique par dispersion.
C’est le phénomène de dispersion qui explique la décomposition de la lumière par un prisme, sa
forme amplifiant le phénomène.
2 Pouvoir dispersif et nombre d’Abbe
Pour comparer les différents matériaux transparents (verres minéraux, verres organiques),
on choisit de mesurer leurs indices pour des longueurs d’onde de référence :
·
lc
= 656 nm, raie rouge du spectre de l’hydrogène
Un milieu transparent est
ce qui signifie que la valeur de son indice de réfractio
dépend de la longueur d’onde de la radiation incidente considérée, sa valeur augmentant
lorsque la valeur de la longueur d’onde diminue. Ainsi, comme
l
(bleu) <
l
(vert) <
l
(rouge),
alors n (bleu) > n (vert) > n (rouge).
Milieu 1
(air ici, d’indice 1)
Milieu 2 d’indice n
fonction de λ
i
L’angle d’incidence i étant le même pour toutes les
radiations incidentes, la valeur de l’angle de réfraction
est fonction des valeurs des longueurs d’onde de ces
radiations. Le bleu est plus réfracté (dévié) que le vert,
lui même plus réfracté que le rouge. Il en résulte une
séparation de ces radiations.
Lumière blanche
incidente
Source de lumière
i
Spectre de la lumière
incidente, blanche ici.