VIDÉO: Calculer l'angle à la perpendiculaire lorsque la lumière est réfractée

Réfraction - vous devez savoir que

• Que vous le connaissiez depuis l'école ou que vous l'ayez vu dans votre vie de tous les jours, la lumière ne va pas toujours droit, mais le chemin lumineux se déforme lorsqu'un faisceau lumineux d'un milieu - tel que l'air - à un autre - tel que le verre ou l'eau - se transforme. Ce fait est - à juste titre - appelé réfraction.
• Le faisceau lumineux change de direction d'autant plus fortement que le matériau dans lequel il passe est optiquement plus dense. Cette densité optique est généralement liée à la densité réelle des substances, car l'interaction avec les molécules ou les atomes de la substance est responsable de la réfraction de la lumière.
• Une grandeur caractéristique pour la réfraction de la lumière est ce que l'on appelle l'indice de réfraction d'une substance, parfois aussi appelé indice de réfraction. Cela signifie la capacité d'une substance à dévier la lumière de sa direction d'origine. Un grand indice de réfraction assure une grande déviation de la lumière. L'air a l'indice de réfraction n = 1; L'eau et le verre ont des valeurs plus élevées.
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Angle à la perpendiculaire - approche générale du calcul

• La déviation de la lumière est décrite par la loi de la réfraction.
  Il lit sin α / sin β = n₂/ n₁ ou sous la (forme plus légère) n₁ x sin = n₂ x sin.
• Cette loi comprend des variables telles que l'angle d'incidence, l'angle de réflexion, la perpendiculaire à l'incidence et, bien sûr, les indices de réfraction n₁ et n₂ des substances concernées.


L'angle critique - une explication simple

L'angle critique est une grandeur liée au phénomène de réflexion totale. …

• La perpendiculaire est toujours une droite perpendiculaire à l'interface entre les deux substances. Là, dans le cas le plus simple, le faisceau lumineux frappe la surface de l'eau depuis l'air.
  L'angle d'incidence est exactement celui angleque le faisceau lumineux se forme avec cette ligne d'incidence.
• L'angle de rupture β est l'angle que la rupture resp. un faisceau lumineux coudé se forme avec l'incidence perpendiculaire dans l'eau. Pour la transition entre l'air et l'eau, cet angle est inférieur à l'angle d'incidence.
• Connaissez-vous les indices de réfraction ou Les indices de réfraction ainsi que l'un des deux angles à la normale d'incidence, on peut calculer l'autre angle correspondant à l'aide de cette loi et ainsi connaître le parcours du faisceau lumineux d'entortillement.

Angle dans la réfraction de la lumière - un exemple calculé

Un faisceau lumineux forme un angle d'incidence α = 30° avec la perpendiculaire lorsqu'il passe de l'air à l'eau. Calculer l'angle de rupture β.

1. L'indice de réfraction de l'air est n₁ = 1; l'indice de réfraction de l'eau est n₂ = 1,3. Vous pouvez prendre cette valeur dans un livre de physique, par exemple: c'est le résultat d'expériences. A noter que le faisceau lumineux provient toujours du tissu n₁ selon la substance n₂ ne confondez pas les indices de réfraction.
2. Insérez les valeurs données dans la loi de réfraction. Vous obtenez sin 30° / sin = 1,3/1.
3. En convertissant vous obtenez sin 30° / 1,3 = sin β.
4. Apporte ton calculatrice et vous obtenez sin β = 0,385 (arrondi à trois décimales).
5. Appuyez maintenant sur la touche sinus inverse (selon le modèle, sin^-1, arcsin ou Inv Sin) pour calculer l'angle β. Vous obtenez = 22,62°.

Comme prévu, l'angle de réflexion que forme le faisceau lumineux à l'angle d'incidence à la transition de l'air à l'eau est plus petit que l'angle d'incidence.