Qu'est-ce que « Normale et angle d’incidence » ?

Exemple 3.3 (Lire correctement les angles)

Un faisceau laser frappe un miroir « à $35^\circ$ » — mesuré depuis la surface du miroir, comme on décrit souvent les faisceaux. L’angle d’incidence est $90^\circ - 35^\circ = 55^\circ$, donc le rayon réfléchi part aussi à $55^\circ$ de la normale, et le faisceau tourne de $180^\circ - 2 \times 55^\circ = 70^\circ$. Oublier la convention de la normale est l’erreur la plus courante de ce chapitre ; elle coûte $90^\circ$ à chaque fois.

Exemple 3.9 (De l’air à l’eau)

Un rayon frappe un étang calme à $i_1 = 30^\circ$. Avec $n_1 = 1.00$ et $n_2 = 1.33$ :

Le rayon se courbe vers la normale, comme toujours lorsqu’il entre dans un milieu plus lent ($n_2 > n_1$). En quittant l’eau, le même calcul se fait à l’envers et le rayon s’écarte de la normale.

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.