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LE PRISME
I – Définition
En optique, un prisme est un milieu transparent limité par deux faces planes faisant un angle
A appelé angle du prisme et dont l’intersection est l’arête du prisme. En pratique, le prisme
est limité par une troisième face, appelée la base.
La plupart des prismes sont en flint.
arête
angle du prisme
section
principale
base
II – Déviation de la lumière par un prisme
A
D
i'
i
r
r'
L’indice du prisme est noté n.
L’angle D est appelé angle de déviation du prisme.
On utilise les formules des lois de Snell-Descartes sur le prisme et on montre que :
sin i = n sin r
sin i ' = n sin r '
A=r+r'
D = i + i '− A
Lorsque l’angle d’incidence i est inférieur à un angle ilim, il y a réflexion totale.
Lorsque l’on fait varier l’angle i, on observe que l’angle de déviation passe pas un minimum
noté Dm.
Au minimum de déviation, le rayon à l’intérieur du prisme est parallèle à la base du prisme.
On a aussi les relations suivantes :
A = 2r
i = i'
Dm = 2i − A
 A + Dm 
sin 

 2 
n=
A
sin
2
III – Décomposition de la lumière blanche par un prisme
Un prisme décompose la lumière blanche. On
parle alors de dispersion de la lumière blanche.
Le flint est un milieu dispersif.
A chaque couleur correspond une onde
lumineuse de fréquence donnée. Chaque
radiation est dite monochromatique.
Chaque couleur est plus ou moins déviée par le
prisme. Cela est du au fait que l’indice du
prisme dépend de la fréquence de chaque
radiation.
Le rouge est la couleur du visible la moins
déviée. Le violet est la couleur du visible la
plus déviée.
IV – Milieux dispersifs
Un milieu dispersif est un milieu dans lequel la vitesse de la lumière dépend de la fréquence
de la radiation monochromatique considérée.
La variation d’indice d’un milieu est d’environ 1% selon les longueurs d’onde selon la loi :
n = n0 +
B
λ2
B est une constante liée au milieu en m2