La réflexion et la réfraction de la lumière sont deux phénomènes physiques qu'un rayon de lumière peut ressentir. En réflexion, le rayon lumineux rebondit sur une surface, tandis qu'en réfraction le rayon lumineux qui passe d'un milieu à un autre change son angle de propagation.
| Réflexion de la lumière | Réfraction de la lumière | |
|---|---|---|
| Définition | Phénomène optique où le faisceau lumineux rebondit lorsqu'il rencontre un matériau. | Phénomène optique où le faisceau lumineux change de direction lors du passage à travers un milieu de densité différente. |
| Composants (modifier) | Éclair d'incident | Incident de foudre |
| Moitié | Cela se produit dans le même milieu | Il se produit à la frontière entre deux supports de densité différente |
| Lois |
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n1. sin (αdeux) = ndeux. sin (αdeux) |
| Caractéristiques |
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| Exemples | Kaléidoscope | Double image dans les aquariums |
La réflexion de la lumière est le phénomène qui se produit lorsque nous avons la sensation qu'un rayon de lumière rebondit sur une surface.
Ce qui se passe réellement, c'est que le faisceau lumineux est renvoyé lorsqu'il entre en collision avec un milieu autre que celui qui se déplace, comme cela se produirait lorsqu'un ballon est frappé contre un mur..
Dans la réflexion de la lumière, vous pouvez distinguer le rayon d'origine ou foudre incidente et le rayon qui est retourné o rayon réfléchi. Au point de rencontre des rayons incident et réfléchi, une ligne imaginaire est dessinée perpendiculairement à la surface, appelée Ordinaire.
Entre le rayon incident et la normale, l'angle d'incidence est formé, et entre le rayon normal et le rayon réfléchi, l'angle de réflexion est formé. Ainsi, la direction dans laquelle la lumière est réfléchie dépend de la forme de la surface réfléchissante et de la direction du faisceau incident..
La lumière a une fréquence et une vitesse d'onde identiques dans le rayon incident et dans le rayon réfléchi. Cependant, l'intensité de la lumière réfléchie est inférieure à la lumière incidente..
Lois de réflexion de la lumièreLes lois de la réflexion lumineuse expliquent la propagation du rayon lumineux lorsqu'il est renvoyé. Il existe deux lois:
Deuxième loi: l'angle d'incidence α et l'angle de réflexion β sont égaux. Si l'angle d'incidence est égal à 30 ° C, l'angle de réflexion est égal à 30 ° C. Si la lumière tombe perpendiculairement, l'angle d'incidence et l'angle de réflexion sont égaux à 0 ° C, donc la lumière sera réfléchie en inversant la direction de propagation..
La réflexion de la lumière se produit dans la nature dans de nombreuses situations et avec diverses applications.
Dans de nombreux endroits, la lumière du soleil est utilisée pour la cuisson, à travers des fours solaires, conçus avec des surfaces courbes polies qui réfléchissent et concentrent les rayons dans une petite zone.
Le Centre National de la Recherche Scientifique a construit un four solaire à Odeillo pour étudier les propriétés des matériaux dans des environnements à haute température solaire. Ce four est basé sur la concentration des rayons solaires par réflexion, atteignant 1000 kilowatts par mètre carré..
Un miroir est une surface lisse où les faisceaux lumineux rebondissent et une image est formée par la réflexion de la lumière. Les miroirs les plus courants sont des miroirs plats fabriqués à partir d'un morceau de verre recouvert d'un côté avec du nitrate d'argent ou d'aluminium..
Un kaléidoscope est un instrument optique qui se compose d'un tube avec des miroirs intérieurs et des morceaux de verre coloré. Lorsque le kaléidoscope est tourné, des figures de motifs multicolores variés se forment, en raison de la réflexion de la lumière à l'intérieur du jouet.
La réflexion interne totale est une réflexion particulière qui peut être observée dans les pierres précieuses, telles que les diamants. Dans ce cas, la lumière pénètre dans le diamant avec une inclinaison telle que les rayons sont réfléchis à l'intérieur du cristal, faisant rebondir les rayons contre les faces internes.
Parfois, nous pouvons voir un cercle diffus qui entoure le soleil. Ceci est produit par la réflexion de la lumière du soleil sur la surface des gouttelettes d'eau flottant dans l'atmosphère..
La réfraction de la lumière se produit lorsque la lumière passe d'un milieu à un autre. C'est le phénomène qui explique pourquoi un objet droit semble plié lorsque nous le mettons dans l'eau. Le rayon de lumière est dévié lors du passage dans un milieu différent de celui dont il provient.
La réfraction de la lumière se produit à la surface de séparation de supports de densité différente tels que l'air et l'eau, ou l'air et le verre, ce qui affecte la vitesse de propagation de la lumière. L'écart par rapport à la direction de propagation sera d'autant plus grand que la différence de vitesse de propagation dans les deux milieux sera grande..
Dans la réfraction de la lumière, le rayon incident et le rayon réfracté sont distingués. L'angle d'incidence est formé entre le rayon incident et la ligne normale. Alors qu'entre le rayon réfracté et la normale, l'angle de réfraction se forme.
Chaque support a un indice de réfraction (n) qui est la relation entre la vitesse de propagation de la lumière dans le vide (c) et la vitesse de propagation de la lumière dans ce milieu (v):
n = c / v
L'indice de réfraction est inversement proportionnel à la vitesse de la lumière dans le milieu; c'est-à-dire que plus l'indice de réfraction est élevé, plus la vitesse de propagation est faible et vice versa. Ainsi, pour le verre, l'eau et le plastique, il est supérieur à 1; n'a pas d'unités, car il s'agit d'une relation entre les vitesses.
La réfraction de la lumière peut se produire simultanément avec la réflexion. Par exemple, si la lumière tombe sur une face d'un bloc de verre, elle est réfléchie et réfractée à la limite verre-air..
Lois de la réfraction (loi de Snell-Descartes)Les lois de la réfraction expliquent comment ce phénomène se produit. C'est le physicien et mathématicien Christiaan Huygens qui a déduit ces lois qui se résument dans:
n1. sin (αdeux ) = ndeux. sin (αdeux)
Lorsque la lumière est perpendiculaire incidente (angle d'incidence égal à 0), il n'y a pas de déviation de la lumière, c'est-à-dire que le rayon incident suit sa trajectoire linéaire.
La réfraction de la lumière explique de nombreux phénomènes que nous rencontrons dans notre vie de tous les jours. Voyons quelques exemples.
Lorsqu'un objet droit, comme un crayon ou une paille, est placé dans un verre d'eau ou d'un autre liquide, il semble se casser.
L'eau a un indice de réfraction différent de celui de l'air. C'est pourquoi lorsque nous voyons des objets ou des êtres à l'intérieur d'un aquarium, nous pouvons voir plus d'une image..
L'indice de réfraction d'une substance est utilisé pour indiquer la concentration de certains composés. Pour cela, un instrument appelé réfractomètre est utilisé, où quelques gouttes de la solution sont placées sur une surface prismatique, et l'angle de réfraction est mesuré..
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