Quelle est la réfraction de la lumière ?
La réfraction de la lumière se produit lorsque l'onde lumineuse passe d'un milieu matériel à un autre lors de sa propagation, après quoi il y a un changement immédiat de sa direction et de sa vitesse. C'est un processus lié à la réflexion de la lumière et qui peut se manifester en même temps.
La lumière peut se propager dans des milieux matériels tels que le vide, l'eau, l'air, le diamant, le verre, le quartz, la glycérine et toutes sortes de matériaux transparents ou translucides. Dans chaque milieu, la lumière se propage à une vitesse différente.
Il y a réfraction de la lumière lorsque, par exemple, elle passe de l'air à l'eau, dans laquelle son angle et sa vitesse de déplacement varient.
Dans tout phénomène de réfraction de la lumière, les éléments suivants participent :
- foudre incidente : rayon de lumière qui atteint la surface entre les deux médias;
- rayon réfracté : rayon qui est dévié lorsque l'onde lumineuse traverse la surface;
- ligne normale: ligne imaginaire perpendiculaire à la surface, établie à partir du point où les deux rayons coïncident;
- angle d'incidence : angle qui se produit entre le rayon incident et la ligne normale. Il s'exprime par le symbole θ1;
- angle de réfraction : est l'angle qui se produit entre le rayon réfracté et la ligne normale. Il s'exprime par le symbole θ2.
Réfraction de la lumière
La vitesse de la lumière dans chaque milieu est donnée par une grandeur appelée indice de réfraction. L'indice de réfraction de ces milieux matériels est déterminé en calculant la relation entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse du milieu en question. La formule pour calculer l'indice de réfraction est :
Lorsque nous introduisons une cuillère à café dans une tasse de thé, nous pouvons voir comme si elle était divisée. C'est un effet de la réfraction de la lumière qui produit cette illusion d'optique.
Le même phénomène se produit lorsque l'on met un crayon ou une paille dans l'eau. L'illusion est que ceux-ci sont courbés en raison de la réfraction de la lumière.
arc-en-ciel
Un arc-en-ciel est produit par la réfraction de la lumière lorsqu'elle traverse de petites gouttes d'eau en suspension dans l'atmosphère. La lumière, en entrant dans cette zone, se décompose et génère l'effet coloré.
Voir aussi : Arc-en-ciel
Halos de lumière du soleil
C'est un phénomène similaire à l'arc-en-ciel et qui se produit dans certaines parties du globe ou dans des conditions atmosphériques très spécifiques. Cela se produit lorsque des particules de glace s'accumulent dans la troposphère, qui réfractent la lumière et la décomposent, ce qui permet de distinguer un anneau de couleurs autour de la source lumineuse.
Lumière réfractée dans un diamant
Les diamants sont également capables de réfracter la lumière, la décomposant en plusieurs couleurs.
Lentilles et loupes
Tant les loupes que les lentilles que nous utilisons sont basées sur les principes de réfraction de la lumière, car elles doivent capter la lumière et déformer l'image pour qu'elle puisse être interprétée par l'œil.
Rayons de soleil dans la mer
Nous pouvons voir la lumière du soleil changer d'angle et de vitesse, et elle se disperse lorsqu'elle pénètre dans la mer par la surface.
Lumière à travers un vitrail
La réfraction de la lumière se produit également à travers des verres ou des cristaux, qui filtrent la lumière et la diffusent dans l'environnement.
Réflexion et réfraction de la lumière
Reflet de la lumière
La réflexion et la réfraction de la lumière sont des processus liés, bien que différents. La réflexion de la lumière consiste en son rebond lorsqu'elle frappe une surface ou une interface qui sépare deux supports différents. Par exemple, le reflet d'un paysage dans un lac ou d'un visage dans le miroir sont des phénomènes de réflexion de la lumière.
Au lieu de cela, la réfraction de la lumière se produit lorsque la lumière traverse la surface qui sépare deux milieux pour continuer sa propagation. En pénétrant dans le second matériau, le faisceau lumineux changera d'angle et de vitesse.
