Contents

La lumière est une onde

On rappelle que les expériences réalisées en physique classique (principalement les phénomènes de diffraction et d’interférences) poussent à traiter la lumière comme une onde.

Célérité et indice de réfraction

Une onde se propage à une vitesse - une célérité - donnée qui dépend du milieu dans lequel elle se déplace.

Important

On définit l’indice de réfraction n d’un milieu par : \(n = \frac{c}{c_{milieu}}\).

  • n est toujours supérieur ou égale à 1 et \(c = 3 \times 10^8 m.s^{-1}\) est la vitesse de lalumière dans le vide.

  • Un milieu est dit dispersif si son indice de réfraction dépend de la longueur d’onde.

Célérité et milieu

Dans le vide, la célérité des ondes lumineuses est \(c = 3 \times 10^8 m.s^{-1}\). Dans un autre milieu, la célérité de l’onde \(c_{milieu}\) sera toujours inférieure à c.

Exemples

Milieu

Indice

Remarques

Air

\(\approx 1\)

Varie très légèrement suivant sa température, sa densité (mirage) et sa composition (utilisé dans des détecteurs de monoxyde de carbone). Peu dispersif.

Eau liquide

\(\approx 1,3\)

Entre \(0 ^{\circ} C\) et \(100 ^{\circ} C\). Diminue avec la température. Dispersif (arc-en-ciel).

Verre

(1,5) 1,4 – 1,7

Varie fortement suivant le verre. Dispersif.

Liquide

Variables suivant leur nature. Utile pour la réfractométrie en chimie. Dispersif.

Relation entre célérité et longueur d’onde

Important

On rappelle (Terminale) que pour une onde monochromatique de fréquence \(\nu\), de longueur d’onde \(\lambda\) et de célérité \(c_0\), on la relation :

(1)\[\begin{equation} \lambda \nu = c_0 \end{equation}\]

previous

Approximation de l’optique géométrique

next

Approximation de l’optique géométrique