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Chap. 3 Dispersion et réfraction de la lumière
I. La lumière
1- Prisme et spectres
Le prisme utilisé en optique est taillé dans un matériau transparent, il comporte trois faces planes
rectangulaires et deux faces planes triangulaires.
On réalise un faisceau de lumière blanche puis on interpose le prisme ; la lumière est déviée (vers la base du
prisme) et sur l’écran on observe les couleurs de l’arc en ciel, c’est la dispersion de la lumière blanche.
2- Lumière et longueur d’onde
Si on reproduit l’expérience précédente avec le laser, il y a bien déviation mais le faisceau lumineux reste
rouge après avoir traversé le prisme.
Une radiation monochromatique est une lumière qui ne peut pas être décomposée par un prisme, elle
correspond à une couleur déterminée donc à une longueur d’onde précise.
L’œil est sensible aux radiations monochromatiques appartenant aux radiations visibles. Ce domaine s’étend
approximativement de 400 nm (violet) jusqu’à 800 nm (rouge).
II. La réfraction
1- Définitions
On appelle réfraction de la lumière le changement de direction que la lumière subit à la traversée de la
surface de séparation entre deux milieux transparents.
Vocabulaire . Le rayon lumineux qui arrive sur la surface de séparation entre les deux
milieux est le rayon incident. . Le point (I) où le rayon incident arrive sur la
surface est le point d'incidence.
. Le rayon lumineux qui se propage dans le deuxième milieu, après réfraction,
est le rayon réfracté.
. La droite perpendiculaire en I à la surface de séparation est la normale au
point d'incidence.
. L’angle entre le rayon incident et la normale est l'angle d'incidence i; l'angle
entre le rayon réfracté et la normale est l'angle de réfraction r.
. Le plan contenant le rayon incident et la normale au point d'incidence est le
plan d'incidence.
L’indice de réfraction
considérémilieu le dans lumière la de vitesse videle dans lumière la de vitesse
n
Pour une longueur d’onde donnée.