LOIS DE DESCARTES
2.2 Lois de Descartes pour la réfraction
a) Réflexion et réfraction sur un dioptre
La surface de séparation entre les deux milieux transparents est appelée en optique dioptre.
Un rayon lumineux arrivant sur un dioptre, appelé rayon incident, donne en général naissance
à deux rayons (voir figure 5.3) :
• un rayon réfléchi qui repart dans le milieu du rayon incident,
• un rayon transmis qui entre dans l’autre milieu transparent.
Le rayon incident suit les lois de Descartes données au paragraphe précédent. Le rayon transmis n’est pas dans le prolongement du rayon incident. C’est le phénomène de réfraction. Le
rayon transmis est aussi appelé rayon réfracté.
plan
d’incidence
normale en I
I
i 1 r
i 2
n 1
n 2
Figure 5.3 – Réflexion et
réfraction sur un dioptre.
+
i 1
i 2
r
I
n 1
n 2
Figure 5.4 – Représentation
dans le plan d’incidence.
b) Lois de la réfraction
On note n 1 l’indice optique du milieu de propagation du rayon incident et n 2 l’indice optique
du milieu de propagation du rayon réfracté. Les angles que font ces deux rayons avec la
normale au dioptre sont notés i 1 et i 2 et appelés respectivement angle d’incidence et angle de
réfraction. Ces angles sont algébriques et doivent toujours aller de la normale vers les rayons.
Leur signes dépendent du sens positif choisi et sont identiques.
Les lois de Descartes pour la réfraction s’énoncent ainsi :
1. le rayon réfracté est dans le plan d’incidence,
2. l’angle d’incidence i 1 et l’angle de réfraction i 2 sont liés par la relation :
n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2 .
(5.2)
c) Déviation due à la réfraction
Le sens de cette déviation du rayon transmis dépend de l’ordre des indice de deux milieux :
151
2.2 Lois de Descartes pour la réfraction
a) Réflexion et réfraction sur un dioptre
La surface de séparation entre les deux milieux transparents est appelée en optique dioptre.
Un rayon lumineux arrivant sur un dioptre, appelé rayon incident, donne en général naissance
à deux rayons (voir figure 5.3) :
• un rayon réfléchi qui repart dans le milieu du rayon incident,
• un rayon transmis qui entre dans l’autre milieu transparent.
Le rayon incident suit les lois de Descartes données au paragraphe précédent. Le rayon transmis n’est pas dans le prolongement du rayon incident. C’est le phénomène de réfraction. Le
rayon transmis est aussi appelé rayon réfracté.
plan
d’incidence
normale en I
I
i 1 r
i 2
n 1
n 2
Figure 5.3 – Réflexion et
réfraction sur un dioptre.
+
i 1
i 2
r
I
n 1
n 2
Figure 5.4 – Représentation
dans le plan d’incidence.
b) Lois de la réfraction
On note n 1 l’indice optique du milieu de propagation du rayon incident et n 2 l’indice optique
du milieu de propagation du rayon réfracté. Les angles que font ces deux rayons avec la
normale au dioptre sont notés i 1 et i 2 et appelés respectivement angle d’incidence et angle de
réfraction. Ces angles sont algébriques et doivent toujours aller de la normale vers les rayons.
Leur signes dépendent du sens positif choisi et sont identiques.
Les lois de Descartes pour la réfraction s’énoncent ainsi :
1. le rayon réfracté est dans le plan d’incidence,
2. l’angle d’incidence i 1 et l’angle de réfraction i 2 sont liés par la relation :
n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2 .
(5.2)
c) Déviation due à la réfraction
Le sens de cette déviation du rayon transmis dépend de l’ordre des indice de deux milieux :
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