Le principe fondamental:la loi de Snell
La flexion de la lumière lorsqu'elle passe d'un milieu à l'autre est régie par un principe fondamental appelé la loi de Snell:
* n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)
Où:
* n1 et n2 sont les indices de réfraction des premier et deuxième support, respectivement. L'indice de réfraction est une mesure de la quantité de lumière qui ralentit dans un milieu par rapport à un vide.
* θ1 est l'angle d'incidence (l'angle du rayon lumineux fait avec la normale à la surface).
* θ2 est l'angle de réfraction (l'angle que le rayon lumineux fait avec la normale après être entré dans le deuxième milieu).
L'explication
1. Vitesse de lumière: La lumière se déplace à différentes vitesses dans différents matériaux. Il se déplace le plus rapidement dans le vide (environ 300 000 km / s). Lorsque la lumière pénètre dans un milieu plus dense (comme l'eau ou le verre), il ralentit.
2. fronts d'onde: La lumière peut être visualisée comme une série de fronts d'onde. Lorsqu'un front d'onde atteint la frontière entre deux milieux, une partie du front d'onde entre dans le nouveau support avant l'autre partie.
3. Modification de la direction: Parce que la vitesse de la lumière change, la partie du front d'onde qui pénètre dans le nouveau milieu ralentit d'abord. Cela provoque le pliage du front d'onde.
se penchant vers ou loin de la normale
* d'un milieu moins dense à un milieu plus dense: Lorsque la lumière passe d'un milieu moins dense (comme l'air) à un milieu plus dense (comme l'eau), il ralentit. Cela fait que la lumière se plie vers la normale.
* d'un dense à un milieu moins dense: Lorsque la lumière passe d'un milieu plus dense (comme l'eau) à un milieu moins dense (comme l'air), il accélère. Cela fait que la lumière se plie à l'extérieur de la normale.
Exemple visuel:
Imaginez une voiture conduisant sur une route lisse qui frappe soudainement une parcelle de boue. Les roues d'un côté de la voiture pénètrent d'abord dans la boue et ralentissent, faisant tourner légèrement la voiture vers la boue. De même, le front d'onde de la lumière se plie lors de la saisie d'un support différent.
Takeaway clé
La flexion de la lumière, connue sous le nom de réfraction, est une conséquence de la vitesse de la lumière qui change alors qu'elle passe d'un milieu à l'autre. Ce changement de vitesse fait se plier le front d'onde, vers ou loin de la normale, selon les densités relatives des médias.
