Le principe du retour inverse de la lumière s'énonce de la façon suivante: Le trajet suivi par la lumière est indépendant du sens de propagation.
Le principe de Fermat, énoncé par Pierre de Fermat en 1657, est un principe physique qui décrit la propagation des rayons lumineux : La lumière se propage d'un point à un autre sur des trajectoires telles que la durée du parcours est minimale. C'est le fondement de l'optique géométrique.
La lumière peut se propager dans le vide. Elle se propage également dans certains matériaux (l'air, le verre, l'eau, quelques plastiques et les pierres précieuses). Si ce milieu est homogène, la lumière se propage en ligne droite. On parle de propagation rectiligne.
« Le rayon réfracté et le rayon réfléchi appartiennent au même plan que le rayon incident et la normale. » Passons à la deuxième loi de Descartes. La deuxième loi de Descartes concerne le rayon réfléchi, tandis que la 3ème loi de Descartes concerne le rayon réfracté.
La réfraction est le phénomène lumineux au cours duquel la lumière dévie de sa trajectoire rectiligne en changeant de vitesse lorsqu'elle passe d'un milieu transparent à un autre.
La loi de la réflexion stipule que l'angle d'incidence est toujours égal à l'angle de réflexion. De plus, le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale sont situés dans un même plan.
réfraction
1. Changement de la direction de propagation d'une onde électromagnétique ou acoustique passant d'un milieu dans un autre. 2. Modification apportée à la direction d'un astre par suite de la traversée de l'atmosphère terrestre par les rayons lumineux issus de cet astre.
La réflexion correspond à la lumière qui se réfléchit. Première loi de Snell-Descartes : le rayon réfracté, le rayon incident et la normale appartiennent au même plan. Ce plan est appelé plan d'incidence. Deuxième loi de Snell-Descartes sur la réflexion : les angles d'incidence et de réflexion sont égaux : .
La deuxième loi de Snell-Descartes : loi de la réflexion
Lorsque la lumière atteint la surface d'un dioptre, une partie de la lumière est réfractée (donc déviée dans le nouveau milieu) alors que l'autre partie est renvoyée dans le milieu d'origine : ces rayons subissent une réflexion.
Angle de réfraction - θr
La loi de la réfraction nécessite deux éléments: le rayon réfracté est dans le même plan que le rayon incident et la normale. De plus, la relation liant les indices de réfraction des deux milieux et les angles d'incidence et de réfraction suit la loi de Snell-Descartes.
Dans un milieu isotrope et homogène, comme l'air ou le verre, la lumière se propage en ligne droite. Par contre, quand un faisceau lumineux passe d'un milieu dans un autre, il subit un changement de direction. On dit alors que la lumière se réfracte.
Il s'agit du phénomène de réfraction ! La réfraction est le changement de direction que subit un rayon lumineux quand il traverse la surface de deux milieux transparents différends. Un rayon perpendiculaire à la surface n'est pas dévié. Remarque : Il existe aussi un rayon réfléchi (phénomène de réflexion lumineuse).
Quand un rayon de lumière rencontre un objet, il rebondit sur l'objet, comme une balle sur un mur. On dit que le rayon lumineux est réfléchi. Si la réflexion se fait sur une surface plane, on peut prévoir la trajectoire de la lumière après rebond.
Au xviie siècle, Pierre de Fermat énonça que quel que soit l'entier n supérieur à 2, il n'existe pas d'entiers positifs a, b et c tels que an + bn = cn. Il a fallu attendre 1995 et le mathématicien britannique Andrew Wiles pour que ce célèbre théorème soit enfin démontré.
Nous définissons l'angle limite de réfraction (appelé aussi angle critique) comme l'angle mesuré dans le milieu d'indice le plus élevé et correspondant à un angle de 90° dans le milieu d'indice le plus faible.
Démonstration par Andrew Wiles
Après avoir été l'objet de fiévreuses recherches pendant près de 350 ans, n'aboutissant qu'à des résultats partiels, le théorème est finalement démontré par le mathématicien Andrew Wiles, au bout de huit ans de recherches intenses, dont sept dans le secret le plus total.
Cas particulier : Lorsque le faisceau lumineux arrive perpendiculairement à la surface de séparation de deux milieux, il n'est pas dévié. Ce phénomène existe lorsque la réfraction atteint ses limites et n'est plus possible.
Historique. Il semble que la première postulation de la loi de la réflexion ait été faite par Euclide. À l'époque de l'école platonicienne, cette loi est déjà largement connue.
Les lois de Snell-Descartes décrivent le comportement de la lumière à l'interface de deux milieux. Ces lois sont au nombre de quatre, deux pour la réflexion et deux pour la réfraction. Avec la propagation rectiligne de la lumière dans les milieux homogènes et isotropes, ces lois sont à la base de l'optique géométrique.
Le rayon qui rebondit sur une surface solide est appelé rayon réfléchi.
Il faut tracer la tangente au point où arrive le rayon. Cette tangente correspond à la surface de séparation en ce point. En traçant la normale, on constate qu'elle est confondue avec le rayon incident donc le rayon arrive perpendiculairement à la surface de séparation donc le rayon n'est pas dévié.
– dans un sens matériel, la loi définie par son contenu, constitue une règle de droit générale, impersonnelle et écrite. Elle a un caractère normatif ; la loi dispose ; – dans un sens formel, la loi est définie par l'organe qui l'élabore. C'est dans ce sens que la Constitution emploie ce terme.
La réflexion de la lumière. Les rayons lumineux se propagent en ligne droite dans les milieux transparents. Mais ils peuvent changer de direction dans deux cas. Quand ces rayons atteignent un milieu réfléchissant les rayons changent de direction : c'est la réflexion.
C'est un phénomène appelé réfraction. La réfraction se produit parce que la vitesse de la lumière varie selon le milieu (mais elle est toujours inférieure à celle dans le vide). On voit ici une photographie en couleur de la lumière réfractée à travers une lentille marquée par des angles.
Lorsque la lumière change de milieu de propagation, elle peut subir plusieurs phénomènes : Un « retour » dans le milieu initial, c'est la réflexion. Un changement de direction dans le nouveau milieu, c'est la réfraction.