Loi de Snell-Descartes : calculateur
Avec ce calculateur de la loi de Snell-Descartes, vous trouvez l'angle de réfraction d'un rayon lumineux entre deux milieux, savez s'il y a réflexion totale et quelle part de lumière est réfléchie.
Source : Wikipedia – Brechungsgesetz (Snellius): n₁·sin α₁ = n₂·sin α₂, Totalreflexion, Brewster-Winkel. Mise à jour : .
Comment le calcul est fait
La loi de Snell-Descartes s'écrit n₁·sin i₁ = n₂·sin i₂. Un rayon passant de l'air à l'eau sous 45° est dévié à environ 32,0° par rapport à la normale.
Comment le calcul est fait
Les angles sont toujours mesurés par rapport à la normale (la perpendiculaire à la surface). i₂ = arcsin(n₁·sin i₁ / n₂) donne l'angle de réfraction. Si n₁ > n₂ et que l'angle d'incidence dépasse l'angle limite arcsin(n₂/n₁), il n'y a plus de rayon réfracté (réflexion totale). Les formules de Fresnel donnent la réflectance, ici en moyenne des polarisations s et p ; à l'angle de Brewster arctan(n₂/n₁), la lumière polarisée p n'est pas réfléchie du tout.
Bon à savoir
- Une incidence normale (0°) n'est pas déviée, mais une partie de la lumière (environ 4 % de l'air au verre) est quand même réfléchie.
- L'indice dépend de la longueur d'onde (dispersion) ; les valeurs correspondent à la lumière jaune à 589 nm.
- Les fibres optiques et les jumelles à prismes utilisent la réflexion totale, possible seulement vers un milieu moins réfringent.
Questions fréquentes
Quelle est la loi de Snell-Descartes ?
n₁ · sin i₁ = n₂ · sin i₂. Les angles sont mesurés par rapport à la normale, n est l'indice de chaque milieu.
Quand y a-t-il réflexion totale ?
Quand la lumière passe d'un milieu plus réfringent à un moins réfringent (n₁ > n₂) avec un angle d'incidence supérieur à arcsin(n₂/n₁). De l'eau à l'air, l'angle limite est d'environ 48,6°.
Qu'est-ce que l'angle de Brewster ?
L'angle d'incidence arctan(n₂/n₁) pour lequel la lumière réfléchie est entièrement polarisée linéairement. De l'air à l'eau, environ 53,1°.
Quelle est la vitesse de la lumière dans l'eau ?
c/n, soit environ 299 792 km/s divisés par 1,333, c'est-à-dire près de 224 900 km/s.
Sources et références juridiques
- Wikipedia – Brechungsgesetz (Snellius): n₁·sin α₁ = n₂·sin α₂, Totalreflexion, Brewster-Winkel
- Wikipedia – Fresnelsche Formeln (formules de Fresnel) : facteur de réflexion pour les polarisations s et p
- Wikipedia – Brechungsindex : indices de réfraction à 589 nm (valeurs indicatives)
- NIST – Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c = 299 792 458 m/s (exakt)
Dernière mise à jour : · Principes éditoriaux
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