Propagation rectiligne de la lumière du Collège
Seconde générale · Physique-Chimie 2nde
À retenir
• Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite. • On la modélise par des rayons lumineux : droites fléchées dans le sens de propagation. • Un faisceau lumineux est un ensemble de rayons : parallèle, divergent ou convergent.
Le cours
Propagation rectiligne de la lumière du Collège Dans un milieu transparent et homogène (comme le vide, l'air au repos ou un bloc de verre homogène), la lumière se propage toujours en ligne droite : • Modèle du rayon lumineux : Pour représenter géométriquement la trajectoire suivie par la lumière, on utilise le concept de rayon lumineux : une droite fléchée indiquant le sens de propagation de l'énergie lumineuse depuis la source vers le récepteur. • Faisceau lumineux : Ensemble de rayons lumineux issus d'une même source. Un faisceau peut être parallèle (cylindrique), divergent (s'écartant d'un point) ou convergent (se concentrant vers un point). • Expérience fondamentale des diaphragmes alignés : Si l'on place plusieurs cartons opaques percés chacun d'un petit trou entre une source lumineuse et un observateur, la lumière n'est visible que si tous les trous et la source sont rigoureusement alignés sur une même droite. Astuce et méthode clé Le modèle du rayon lumineux est une modélisation géométrique : un rayon lumineux isolé n'a pas d'épaisseur matérielle. Piège classique à éviter La lumière ne « tourne » pas spontanément : si elle change de direction, c'est obligatoirement qu'elle a rencontré un obstacle ou une surface de séparation entre deux milieux différents.
Dans ce chapitre
- Propagation rectiligne de la lumière du Collège
- Ombres et éclipses du Collège
- Vitesse de la lumière dans le vide c = 3,00 10^8 m/s du Cycle 4
- Milieu transparent, homogène et isotrope
- Indice de réfraction n d'un milieu matériel transparent : n = c/v
- Rayon incident, point d'incidence et normale au dioptre
- Première loi de Snell-Descartes : plan d'incidence
- Deuxième loi de Snell-Descartes pour la réflexion : i_1 = r
- Troisième loi de Snell-Descartes pour la réfraction : n_1 (i_1) = n_2 (i_2)
- Réfraction d'un milieu moins réfringent vers un milieu plus réfringent
- Réfraction d'un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent
- Réflexion totale et angle limite de réfraction i_lim
- Applications de la réflexion totale : fibre optique, fontaines lumineuses et mirages
- Bilan : Synthèse et méthode sur Réfraction et réflexion en Seconde