TPE Le laser et la myopie
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LOIS OPTIQUES

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LOIS DE DESCARTES

Etablies en Angleterre par SNELL en 1621 et retrouvées indépendamment en 1637, en France, par DESCARTES d’une manière expérimentale on sait aujourd’hui qu’elles résultent de la nature ondulatoire de la lumière. 

Si on considère la surface de deux milieux homogènes isotropes ce dispositif constitue un dioptre. Quand on envoie à partir d’une source située dans le premier milieu (1) un faisceau de lumière incidente, l’expérience permet de distinguer de la lumière réfléchie (celle qui revient dans le milieu (1) ) et (ou) de la lumière réfractée (celle qui passe dans le milieu (2) ).

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Le plan d’incidence est défini par le rayon d’incidence (A₁I) et la normale (IN) à la surface de séparation des deux milieux au point d’incidence I. Le rayon incident fait avec la normale au point d’incidence un angle i₁, le rayon réfracté fait avec cette même normale un angle i₂ et le rayon réfléchi un angle géométrique (inférieur à 90^o) noté r. Avec ces conventions on a :

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EN RESUME :

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1ère LOI : Le rayon réfléchi et le rayon réfracté sont dans le plan d’incidence. 

2e LOI : Les angles d’incidence et de réflexion sont égaux et de sens contraire :

3e LOI : Pour chaque lumière monochromatique, les sinus des angles d’incidence et de réfraction sont liés par la relation :

Remarque importante : Formellement les lois de la réflexion et de la réfraction se réduisent à  n₁ sin i₁ = n₂ sin i₂ si on convient de poser n₂ = -n₁ pour traduire le fait que la lumière se propage en sens contraire après réflexion à la surface de séparation de deux milieux.

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