Qu'est-ce que « Angle critique et réflexion totale interne » ? — Physique

Définition 3.16 Physique du lycée · Chapitre 3 — Réfraction de la lumière

Soit de la lumière voyageant dans un milieu d’indice $n_1$ vers un milieu d’indice plus petit $n_2 < n_1$ . L’angle critique $i_c$ est l’angle d’incidence pour lequel le rayon réfracté rase la surface ( $i_2 = 90^\circ$ ). Pour $i_1 > i_c$ aucun rayon réfracté n’existe : la surface réfléchit toute la lumière dans le premier milieu, suivant la loi de la réflexion. C’est la réflexion totale interne.

De l’eau vers l’air, à incidence croissante : réfraction en s’écartant de la normale, puis un rayon réfracté rasant la surface à l’angle critique, puis réflexion totale interne — la surface est devenue un miroir parfait.

Exemples

Exemple 3.18 (Trois angles critiques)

Vers l’air : pour l’eau, $\sin i_c = 1/1.33 = 0.752$ , donc $i_c = 48.8^\circ$ ; pour le verre, $\sin i_c = 1/1.50$ , donc $i_c = 41.8^\circ$ ; pour le diamant, $\sin i_c = 1/2.42 = 0.413$ , donc $i_c = 24.4^\circ$ . Plus l’indice est élevé, plus le cône d’échappement est étroit : dans le diamant, tout rayon à plus de $24.4^\circ$ de la normale d’une facette est piégé — le secret de son éclat, disséqué dans le Problème 3.1.

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