Indice de réfraction n d'un milieu matériel transparent : n = c/v

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• Indice de réfraction d'un milieu transparent : n = c/v, sans unité. • n 1 : n_vide = 1, n_air 1,00, n_eau 1,33, n_verre 1,50. • Plus n est grand, plus la lumière y est lente : le milieu est plus réfringent.

Le cours

Indice de réfraction n d'un milieu matériel transparent : n = c/v Dans tout milieu matériel transparent (eau, verre, cristal, plastique), la lumière se déplace à une vitesse v strictement inférieure à sa célérité dans le vide c du fait des interactions électromagnétiques avec les atomes : • Définition de l'indice de réfraction n : L'indice de réfraction d'un milieu transparent est le rapport sans dimension : n = c/v où : - c = 3,00 10^8 m/s est la célérité de la lumière dans le vide, - v est la vitesse de propagation de la lumière dans le milieu considéré (en m/s), - n est un nombre pur sans unité. • Propriétés fondamentales : - Pour le vide absolu : n_vide = 1,00 exactement. - Pour l'air : n_air 1,0003 1,00 (assimilé au vide en Seconde). - Comme aucune vitesse ne peut dépasser c dans un milieu matériel (v toujours n 1 pour tout milieu matériel transparent. - Plus un milieu a un indice n élevé, plus la lumière s'y propage lentement (on dit que le milieu est plus réfringent). • Valeurs usuelles : eau (n 1,33), plexiglas (n 1,49), verre ordinaire (n 1,50), diamant (n 2,42). Astuce et méthode clé Retenir : n = c/v. Comme v c, on a impérativement n 1. Un indice n Piège classique à éviter Inverser le rapport : n = c/v et non v/c. Pour l'eau, c/v = 3,00 10^82,26 10^8 1,33, alors que v/c 0,75 donnerait un « indice » inférieur à 1, donc forcément faux.

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