Dans l'étude de l'optique, nous avons vu que réfraction est le nom donné au phénomène qui se produit lorsque la lumière, en passant d'un milieu à un autre, subit une variation de sa vitesse de propagation. Dans l'étude de la réfraction, nous avons vu les deux lois qui régissent ce phénomène. La première dit que le rayon incident, la ligne N, normale à la surface de séparation au point d'incidence, et le rayon réfracté sont coplanaires, c'est-à-dire qu'ils sont dans le même plan.
La deuxième loi de réfraction, également connue sous le nom de loi de Snell-Descartes, dit que, dans la réfraction, le produit de l'indice de réfraction du milieu (dans lequel le rayon se trouve par le sinus de l'angle que fait ce rayon avec la droite normale à l'interface au point d'incidence) est constant. De cette façon, il est possible d'écrire que :
Il est à noter que lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu à un autre moins réfringent, le rayon lumineux se réfracte en s'éloignant de la droite normale perpendiculaire à la surface. Ainsi, on voit que, à partir d'un angle d'incidence donné, il n'y a plus de réfraction. Cet angle est appelé
angle limite ou alors angle critique.Calcul de l'angle limite
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D'après la figure ci-dessus, l'application de la loi de Snell-Descartes à la situation permet de calculer le sinus de l'angle limite L par la relation suivante :
Comme sin 90º = 1, nous avons :
D'après l'équation ci-dessus, on peut voir que le sinus de l'angle limite est le quotient entre l'indice de réfraction du milieu le moins réfringent par l'indice de réfraction du milieu le plus réfringent, soit :
Dans la figure ci-dessous, nous pouvons voir que lorsque i > L, il n'y a pas de réfraction. Ainsi, les rayons sont tous réfléchis et le phénomène est appelé réflexion interne totale.
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Calcul de l'angle limite"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm. Consulté le 27 juin 2021.
