RÉFLEXION et RÉFRACTION de la lumière | Seconde | Physique-Chimie

0:00 Bonjour à tous Bienvenue dans cette nouvelle vidéo dans laquelle je vais te parler des phénomènes de réflexion et de réfraction de la lumière que tu peux observer sur cette photo. Je vais d’abord t’expliquer ce que c’est et je te présenterai ensuite le vocabulaire puis les lois à connaitre pour étudier ces phénomènes. Alors, réflexion et réfraction quelle différence ? Le rayon de lumière issu de la source, ici du laser, est appelé le rayon incident. Tu as vu que dans un milieu transparent et homogène, comme l’air, la lumière se propage en ligne droite. Mais lorsqu’elle rencontre la surface de séparation entre deux milieux transparents différents, qu’on appelle dioptre, comme quand elle passe de l’air à l’eau par exemple, alors la lumière est déviée. Une partie de la lumière reste dans le milieu 1, c’est le rayon réfléchi,

0:49 et une autre partie pénètre dans le milieu 2, c’est le rayon réfracté. Le phénomène de réflexion se produit lorsque la lumière est renvoyée par une surface réfléchissante et reste dans le même milieu, c’est ce qu’on peut observer sur cette partie de l’image. Le phénomène de réfraction se produit lorsque la lumière traverse une surface séparant deux milieux transparents. Elle subit alors un changement de direction : c’est ça qu’on appelle la réfraction. Le phénomène de réfraction s’accompagne toujours d’une réflexion partielle, comme on peut d’ailleurs l’observer sur cette photo. Ou encore comme ici, à la surface d’un lac. Une partie de la lumière est réfléchi,

1:37 c’est lé phénomène de réflexion qui nous permet de voir le reflet de ces falaises. Une autre partie de la lumière pénètre dans l’eau et est déviée : c’est la réfraction. Pouvoir étudier ces phénomènes, on va utiliser un vocabulaire précis qu’il faut connaitre : - Le point de rencontre du rayon incident et de la surface de séparation est appelé le point d’incidence et on le note I majuscule. - La droite perpendiculaire à cette surface, passant par I, est appelée la normale et c’est à partir de cette droite que l’on va définir les différents angles étudiés : - l’angle d’incidence, formé par le rayon incident et la normale, noté i - l’angle de réfraction, formé par

2:23 le rayon réfracté et la normale, noté r - et l’angle de réflexion, formé par le rayon réfléchi et la normale, noté i’ Retiens bien que c’est la normale qui nous permet de définir les différents angles qu’on étudie. C’est pour ça qu’on l’utilise. On retrouve souvent l’erreur d’élèves qui prennent les angles avec la surface de séparation, comme ici XX Fais donc bien attention ! Voyons maintenant les lois de Snell-Descartes pour les phénomènes de réflexion. Première lois : les rayons incident et réfléchi appartiennent au même plan, qu’on appelle le plan d’incidence. Cela signifie que vu de dessus, on ne verrait pas la lumière déviée, elle reste dans le même plan.

3:12 2e loi pour la réflexion : L’angle d’incidence i est égal à l’angle de réflexion i’ C’est d’ailleurs pour ça que j’ai choisis d’utiliser et qu’on retrouve souvent les notations i et i’ pour ces angles, ça peut t’aider à te souvenir qu’ils sont égaux. Pour la réfraction, de la même manière que tout à l’heure, la première loi de Snell-Descartes énonce que les rayons incident et réfracté appartiennent au même plan. Comme lors d’une réfraction le rayon de la lumière est dévié, cette fois on n’a pas d’égalité entre les angles d’incidence et l’angle de réfraction. Ils vérifient cette relation : n1 fois sinus i = n2 x sinus r

3:58 La déviation du rayon lumineux lors du phénomène de réfraction dépend donc des deux milieux, qui sont caractérisés par leur indice de réfraction, qu’on appelle aussi parfois indice optique. C’est un nombre sans dimension qui dépend du comportement de la lumière dans le milieu. Retiens donc que la lumière ne sera pas déviée de la même manière lorsqu’elle passe de l’air à l’eau ou de l’air au verre par exemple. Voilà pour la présentation des phénomènes de réflexion et de réfraction, et des lois de Snell-Descartes qui permettent de les étudier et de mesurer les déviations des rayons lumineux. Je te propose de se retrouver dans une prochaine vidéo pour voir comment utiliser ces lois pour déterminer l’indice de réfraction d’un milieu ou dans des exercices. A bientôt !