Fiche de révision : Émission et propagation de la lumière

📋 Plan du Cours

1. Propagation et vitesse de la lumière
2. Indice et réfraction lumineuse
3. Réflexion et réflexion totale

📖 1. Propagation et vitesse de la lumière

🔑 Notions clés & Définitions

• Propagation rectiligne : Trajet en ligne droite de la lumière dans un milieu transparent et homogène.

★ À maîtriser

• La célérité de la lumière dans le vide ou dans l’air vaut 3,00 × 10⁸ m·s⁻¹.

Compléments

• La lumière se propage moins vite dans les autres milieux transparents que dans le vide ou dans l’air.

📖 2. Indice et réfraction lumineuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Indice de réfraction : Nombre sans unité caractérisant un milieu transparent et toujours supérieur ou égal à 1.
• Réfraction : Changement de direction de propagation d’un faisceau lumineux lorsqu’il passe d’un milieu transparent à un autre.

★ À maîtriser

📐 Formule - L’indice de réfraction du milieu vérifie $n = \frac{c}{v}$, où c est la célérité de la lumière dans le vide et v sa vitesse dans le milieu considéré.

📐 Formule - Lors d’une réfraction, les angles d’incidence i₁ et de réfraction i₂ vérifient $n_1 \sin i_1 = n_2 \sin i_2$, où n₁ et n₂ sont les indices des milieux 1 et 2.

📌 Lors d’une réfraction, si n₂ > n₁, alors i₂ < i₁ et le faisceau se rapproche de la normale ; si n₂ < n₁, alors i₂ > i₁ et il s’en écarte.

Compléments

• L’indice de réfraction de l’air ou du vide vaut 1,00.

• Si i₁ = 0°, alors i₂ = 0° et le faisceau lumineux n’est pas dévié.

💡 Astuce mémo

Un indice plus élevé après la traversée rapproche le rayon de la normale.

📖 3. Réflexion et réflexion totale

🔑 Notions clés & Définitions

• Réflexion : Déviation de la lumière tout en la maintenant dans le même milieu transparent.
• Réflexion totale : Phénomène où la lumière reste réfléchie au lieu de passer dans le second milieu.

★ À maîtriser

📐 Formule - Lors d’une réflexion, l’angle d’incidence i₁ est égal à l’angle de réflexion r : $i_1 = r$.

📌 La réflexion totale nécessite simultanément une propagation du milieu 1 vers le milieu 2 avec n₁ > n₂ et un angle d’incidence i₁ > i₁L, où $\sin i_{1L} = \frac{n_2}{n_1}$.

Compléments

• La réflexion totale est utilisée : pour transmettre de l’information dans les fibres optiques, dans l’allumage automatique des balais essuie-glaces, en endoscopie

💡 Astuce mémo

Réflexion : l’angle reste égal ; réflexion totale : le rayon reste dans le milieu.