Réflexion totale et angle limite de réfraction i_lim

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• Réflexion totale si n_1 > n_2 et i_1 > i_lim. • Angle limite : (i_lim) = n_2/n_1. • Eau-air : i_lim 48,8^ ; verre-air : 41,8^ ; diamant-air : 24,4^.

Le cours

Réflexion totale et angle limite de réfraction i_lim Le phénomène de réflexion totale est une propriété remarquable de l'optique qui ne peut se produire que si deux conditions indispensables sont réunies simultanément : 1. La lumière doit se propager d'un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent : n_1 > n_2 2. L'angle d'incidence i_1 doit être strictement supérieur à l'angle limite de réfraction i_lim : i_1 > i_lim • Calcul de l'angle limite i_lim : L'angle limite correspond au cas où l'angle de réfraction atteint sa valeur maximale théorique i_2 = 90^ (rayon réfracté rasant la surface). En appliquant la loi de Descartes avec (90^) = 1 : n_1 (i_lim) = n_2 (90^) = n_2 1 (i_lim) = n_2/n_1 D'où : i_lim = (n_2/n_1) • Phénomène physique : Si i_1 > i_lim, aucun rayon réfracté ne peut exister (car (i_2) > 1 est impossible). 100 % de la lumière incidente est intégralement réfléchie dans le premier milieu selon la loi r = i_1, sans aucune perte d'intensité. Astuce et méthode clé Conditions de la réflexion totale : n_1 > n_2 ET i_1 > i_lim avec (i_lim) = n_2 / n_1. Piège classique à éviter La réflexion totale est impossible lorsque la lumière passe de l'air vers un milieu plus réfringent (n_1 n_2.

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