Réfraction limite

Nous allons maintenant étudier un cas limite du phénomène de réfraction.

Simulation

Démarrez l'appliquette sur les lois de Snell-Descartes, et placez vous dans le cas où . C'est par exemple le cas lorsqu'un rayon lumineux émerge de l'eau ou du verre pour se retrouver dans l'air.

Exercice

Augmentez l'angle d'incidence.

Question 1)

Que se passe-t-il ?

Solution

Lorsque l'angle d'incidence augmente, l'angle réfracté tend vers 90°. Alors que l'angle d'incidence est encore inférieur à 90°, l'angle réfracté atteint cette valeur. Si on augmente encore , l'angle réfracté disparaît. Le rayon incident est totalement réfléchi. Il y a réflexion totale !

Conclusion

Lors du passage d'un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent, on constate que lorsque varie de 0 à 90°, ne varie que de 0 à . Tout rayon incident arrivant au niveau du dioptre avec un angle supérieur à celui-ci sera totalement réfléchi. Il ne sera pas réfracté ! C'est ce qu'on appelle le phénomène de réflexion totale. Nous allons le voir, ce phénomène est utilisé dans plusieurs systèmes optiques.