« 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.
Ces deux lois sont équivalentes à: Le rayon réfléchi et le rayon incident, orientés dans le sens de la lumière, sont symétriques par rapport au plan tangent au miroir au point d'incidence.
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 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.
Cette détermination se base sur la mesure de l'angle d'incidence i 1 et l'angle de réfraction i 2. On connaît par ailleurs un des deux indices de réfraction intervenant dans la relation de Snell-Descartes. On obtient donc l'indice de réfraction inconnu par n 2 = n 1 × s i n i 1 s i n i 2 .
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.
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.
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.
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.
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.
La première loi de Snell-Descartes : loi du plan d'incidence
Cette loi indique dans quel plan se trouve le rayon lumineux réfracté : le rayon réfracté appartient au même plan que la normale et le rayon incident.
Dans le Monde, Descartes énonce ses lois du mouvement : « La première est : que chaque partie de la matière, en particulier, continue toujours d'être en un même état, pendant que la rencontre des autres ne la contraint point de le changer. » (AT, XI, 38)
Descartes forme le projet de tout comprendre par lui-même et invente pour cela une méthode : le doute systématique. Sa règle : « Ne recevoir jamais aucune chose pour vraie que je ne la connusse évidemment être telle ». À douter de tout – de Dieu, de la liberté, du bien, du mal… – que reste-t-il ?
règles de la méthode de Descartes. Dans le Discours de la méthode, Descartes énonce quatre règles : la règle d'évidence, la règle de l'analyse (division du complexe en éléments simples), la règle de l'ordre (ou de la synthèse), la règle du dénombrement (ou de l'énumération).
Descartes estime que c'est Dieu qui rend possible la vérité.
En effet, la clarté vient de la perfection divine, l'obscurité du néant. Quand des idées sont claires et distinctes, elles sont en cela vraies et parfaites ; donc elles ont nécessairement une origine divine – ce qui confirme leur vérité.
– Descartes :
« Par la sagesse, on n'entend pas seulement la prudence dans les affaires, mais une parfaite connaissance de toutes les choses que l'homme peut savoir, tant par la conduite de sa vie que par la conservation de sa santé et l'invention de tous les arts.»
En 1800, l'astronome anglais William Herschel place des thermomètres dans le spectre solaire pour mesurer la température des différentes couleurs. Surprise : au-delà du rouge, là où l'œil ne voit plus rien, le thermomètre monte encore. Il vient de découvrir la première lumière invisible, l'infrarouge.
On distingue ainsi trois types de réflexion : réflexion spéculaire, réflexion diffuse et réflexion de volume.
Cette nouvelle satisfait Huygens, le mathématicien et astronome Hollandais. Elle le conforte dans l'idée que la lumière est une onde, une vibration qui se propage.
1. [En parlant d'un corps, d'une substance] Qui s'oppose au passage de la lumière, d'un mouvement ondulatoire quelconque. Anton. diaphane.
La lumière se propage en ligne droite dans le vide et dans les milieux transparents et homogènes : ce phénomène est appelé la propagation rectiligne de la lumière. Un milieu homogène est un milieu dont les propriétés physiques sont les mêmes en chacun de ses points. La lumière ne se propage pas dans un milieu opaque.
Bien que la lumière n'ait pas besoin de support matériel pour se propager, elle se déplace tout de même sur le champ électromagnétique. Et comme ce champ ne peut pas varier infiniment vite, la lumière se déplace elle aussi à une vitesse finie.
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.
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.
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.