Définition
de l'indice de réfraction
L'indice de réfraction d'un milieu dépend de la vitesse de propagation
de la lumière dans ce milieu. Il est défini par le rapport :
n = c
v
Avec
- c : vitesse de propagation de lumière dans le vide
(c = 3 ,00 x 108 m/s)
- v : vitesse de propagation de la lumière dans le
milieu (même unité que c)
- n : indice de réfraction du milieu (sans unité)
A connaître, l'Indice de l'air et du vide est n= 1,00
Remarques
Dans
aucun milieu la vitesse de propagation de la lumière ne peut être
supérieure à celle du vide par conséquent un indice de réfraction est
toujours inférieur ou égale à 1.
L'indice de réfraction d'un milieur dépend de la température mais aussi
de la pression.
Déterminer la vitesse de propagation de la lumière
Si
l'indice de réfraction d'un milieu est connu alors il est possible d'y
déterminer la vitesse de propagation de la lumière en modifiant la
relation suivante:
v = c
n
Détermination
expérimentale de l'indice de réfraction
Il
est possible de déterminer expérimentalement l'indice de réfraction
d'un milieu en exploitant la loi de Snell Descartes qui est une
relation entre l'angle d'incidence, de réfraction et les indice des
milieu. Si l'on recherche par exemple l'indice du milieu 2 alors on
obtient:
n2 = n1 x sin(i1)
sin(i2)
Si
l'indice n1 du premier milieu est connu (n1 = 1,00 s'il s'agit de
l'air) alors il suffit de mesurer i1 et i2 pour en déduire la valeur de
l'indice n2
Indice
de réfraction et décomposition de la lumière
Dans
un milieu dispersif l'indice de réfraction varie selon la couleur de la
lumière, lorsqu'une lumière blanche est réfractée par un milieu
dispersif les différentes lumières qui la composent sont déviées avec
des angles différents et finissent par se distinguer les unes des
autres : la lumière est dispersée.
La dispersion est
provoquée naturellement par les gouttelettes d'eau de pluie qui donnent
naissance à un arc-en-ciel mais il est aussi possible de la provoquer
en utilisant par exemple avec un prisme
Remarque
Un prisme dévie plus les lumières bleues-violettes que les
lumières rouges.