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Réfraction et Loi de Snell Descartes

Transcription de la vidéo

donc dans la vidéo précédente on a pas mal parlé de réflexion donc réflexion spéculaire dans un premier cas donc l'infection spéculaire je me rappelle c'est lorsqu'on a des rayons incidents qui sont réfléchis avec x actem ans le même angle que le rayon incident donc c'est ce qu'on montre ici sur ce cliché ornant la normale au point d'un silence anormal par rapport à la surface en question des tapas l'angle d'incidence a été ta de l'ong a réfléchi c'est ce qui se passe exactement par exemple lors de la réfection d'un rayon sur les rangs on a également vu ce qu'on appelle la réflexion diffuse donc la réfection diffus c'est ce qui se produit sur un grand nombre de surfaces qui ne sont pas un miroir justement donc pour ces surfaces les rayons réfléchis pour partir un peu dans toutes les directions avec des angles de réflexion complètement aléatoire ce qui fait que m si on a des rayons parallèle qui proviennent par exemple un objet dans la formation sur l'image de cet objet est perdu lors de la réfection puisque les rayons ne sont pas réfléchies manière parallèle est sur l'affiché dans toutes les directions donc dans cette vidéo on va aborder un troisième type de situation c'est la situation dans laquelle ils ont devant cette fois pénétrez dans un deuxième milieu c'est ce qu'on appelle en fait là après fractions alors à faire un petit chemin pour bien comprendre ce que c'est donc fait des signes une surface on va donc considérer que c'est il surface qui sépare d'un côté ici de l'eau eyi de l'autre côté du vide donc pourquoi choisi vie parce que dans le victoria absolument aucune molécule terre aucune particule eh bien c'est là que la lumière voyage plus vite c'est là que la vitesse de la lumière est la plus grande jedessine la normale à cette surface et voici ci notre rayon incident qui forment un angle avec la normale t tfi l'angle d'incidence alors je précise s'agit bien ici dans le haut et hanté donc on utilise le sens trigonométrie comme étant le sens positif alors bien sûr c'est pas une situation ainsi créa liste d'avoir une surface de l'eau avec du vide au-dessus ce serait pas une situation stable mais si on le prend comme un exemple parce que sur le tir en s'imposant au milieu dans lequel la vitesse de la lumière le plus rapide et on va passer dans un deuxième milieu dans lequel la vitesse de la lumière est moindre alors on pourrait croire que la lumière a simplement continuer son trajet de manière activis nous c'est ce que je représente ici avec des pointillés et il se trouve que c'est pas du tout ce qui se passe ce qui se passe c'est que le rayon lumineuse est déviée et il se déploiera proche de la normale un peu comme ça et donc on a ici ce qu'on appel they take her c'est-à-dire l'angle de réfraction donc au lieu de continuer de manière très petit ligne la lumière le rayon lumineux lors du passage de cette interface était visé et il se rapproche il se rapproche de la normale à la surface on appelle donc thêta ii l'ong ainsi dans l'orne entre le rayon et la normale à la surface str à l'angle de réfraction qui est longue entre la normale et le rayon rétracter donc une fois de plus je précise que cette interface entre eux l'eau et le vide n'est pas quelque chose de réaliste puisque klaus serait complètement évaporé si on avait du vide au-dessus on utilise simplement pour montrer les exemples la lumière qui se propage dans un milieu dans laquelle se déplacent rapidement vers un milieu pour laquelle se déplacent moins rapidement ce serait par exemple plus réaliste mettre une interface entre du vide et dû faire ce que ça c'est bien possible alors avant de rentrer dans les détails des de la formule kylie explique cette fois de la réfraction eh bien on va faire une petite analogie avec une voiture donc bien sûr je n'ai aucune prétention expliquer le fonctionnement de la lumière avec une analogie aussi simple pays d'aix et simplement de tout donner une sorte d'intuition 2 comment le rayon est déviée à cette interface en pensant à cette petite image simpliste de la voiture bien sûr pour ce qui est la lumière c'est plus compliqué défend la traite comme un rayon optique en fait de l'optique géométrique ils font la traite comme une ombre et défendaient que le sien lumière comme une particule c'est-à-dire composé de photos vais-je bien et j'espère que tu comprends que là c'est simplement une petite et analogiques voir un moyen mnémotechnique je suis en train de tout donner comprendre 7 la réflexion on va donc imaginer une voiture qui passe d'une route bien goudronnée avec une vitesse importante alors un chemin boueux on a donc considéré ce petit texte ample dans le carnage une voiture donc ces voitures vue de dessus ici qui roule à grande vitesse sur la route et à partir d'un certain point celle très pieux dessinée en marron ici cette voiture va passer non plus sur une route goudronnée mais sur un chemin s'il est plein de boue donc bien sûr sur la route de la voiture une bonne adhérence les prix ont une bonne adhérence on peut aller assez vite par contre dès qu'on va passer sur le chemin boueux on comprend bien que la vitesse est beaucoup plus faible parce qu'on a une moins bonne traction donc qu'est-ce qui va se passer à l'instant suivant lorsque la première route de la voiture touche la boue mourinho je pose à peu près la voiture par ici mais qu'est-ce qui se passe à cet instant mais un an qu'on a une roue dans la boue voit donc à voir un côté qui va être moins rapide que ce qu'on a une routier sur la route mais la deuxième et dans la boue donc elle avance moins vite par contre du côté gauche on a les deux rookies son encore sur la route et donc le côté gauche de la voiture va se déplacer plus rapidement et donc cette différence de vitesse entraîné une légère progression de la voiture dans cette direction donc concrètement après avoir passé cette interface avec la boue la voiture va repartir non pas de manière équilibrée en ayant une trajectoire qui est un peu plus proche de la normale encore une fois en version peut pas comparer directement ce type exemple avec la voiture et la lumière la lutte la lumière mais bien sûr pas de roue mais c'est un petit moyen mnémotechnique pour essayer de se rappeler ce qui se passe lorsqu'on part on passe d'un milieu dans lequel la lumière est rapide vers un milieu dans lequel la lumière est moins rapide de la même façon si la magie de la situation inverse lg non qu'on passe d'un millier dans laquelle la lumière est moins rapide c'est un milieu dans lequel la lumière est plus rapide eh bien on a toujours pas la propagation de manière active mais cette fois on ne va pas se rapprocher mais on va s'éloigner de la normale pourquoi et bien parce que si on n'imagine pas de voiture ici à cette interface il ya le côté gauche de la voiture ici sora plus rapidement les deux roues si on prend l'analogie la voiture plus rapidement les deux roues sur la route donc le côté gauche sortir plus rapidement que le côté droit et donc on va voir un rayon qui en fait déviée donc si jour dessinée une interface voilà voilà m d'un côté on a considéré qu'on a du vide et de manière plus réaliste de notre côté on va constater qu'on a du verre donc voilà la normale à 7 surface et donc le rayon incident que je dessine ici pas être rétractée en se rapprochant de la normale comme ce site on va donc attelé tk cet angle d'incidence ici putain il n'était qu'à deux l'angle de réfraction ie6 dans le premier milieu dans le vide on ma la lumière qui se déplace une certaine vitesse que pékin et dans le second milieu la lumière se déplace à une certaine vitesse vide donc dans le vide je vais marquer ici la vitesse de la lumière c'est petit si petit c c'est ce que j'ai appelé fait un autre problème si le petit c c'est à peu près calme à 300 milles km second mandat et donc la formule qui relie ces deux anglais pc de vitesse c'est une formule semaine du nom des deux scientifiques qui l'ont découverte et donc cette formule nous dit que les poulains sûres si mister tarin est égale arthuis 2 sinus donc on peut réécrire cette formule deux semaines des cartes en utilisant la notion d' indice de réfraction alors qu'est-ce que c'est qu'un indice de réfraction donc c'est là quelque chose qui est noté et qui est en fête égale au rapport de la vitesse de la lumière dans le vide donc c'est une chose trois cent mille kilomètres par seconde il visé par la vitesse de la lumière dans le milieu en question donc la mise de réfraction petit peine caractérise un milieu en prenant en compte la vitesse à laquelle se propage la lumière dans ce milieu donc ses équivalents également exprimé la vitesse messi comme étant égal au rapport de c divisés partez m donc dans la petite exemple ici du fixe et du verre on va tout simplement après ce premier milieu le vide on va l'appliquer n ainsi son indice de réfraction et le deuxième milieu ici on va lui donner un indice de réfraction à partir de là on peut réécrire la loi de semelles des cartes en utilisant non plus que la vitesse mais les indices de réfraction ça nous donne donc je vais bien je le remplace par c sur scène 1 le tout divisé par sinus pétain c'est égal à côté d'eux donc c sur la chaîne 2m le tout divisé par seamus stade donc on voit qu'on a assez de chaque côté c'est bien sûr la même quantité je peux simplifiée on se retrouve donc avec un sieur haine sinus un poulain qui est égal arras sur n2 signe que l'état donne donc ce que je peux écrire comme n sinus l'état 1 est égal à la n2 sinus tk de mais voilà ce qu'on appelle la loi 2 se mêlent des cartes sous sa forme la plus courante donc qui relie indice du premier milieu et l'angle d'incidence du rayon dans le premier milieu avec la milice du second milieu et l'angle de réfraction dans le second milieu donc pour résumer la loi de stèles des cartes on peut la voir souvent sous deux formes la forme qui fait intervenir les vitesses et le sinus des angles donc bien sûr si nice c'est un été gâté de sursis 10 pts 2 mais la deuxième forme qui fait un disque qui fait intervenir par dont l'indicé de réfraction alain sinistre est un régal elne de sinistre est à 2 avec le thème qui est la base de notre action c'est-à-dire le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide ici il visé par la vitesse de la lumière dans le million en question c'est-à-dire petit but puisqu'on vient de le dire la vitesse de la lumière et la plus rapide dans le vide donc cesser la limite supérieure pour la vitesse de la lumière pour toutes autres milieux que le vide cette vitesse sera plus faible dans le petit filet inférieure ou égale à 6 du coup on sait déjà que le indice de réfraction est supérieure ou égale à atteindre donc on peut regarder par exemple sur wikipédia quelques valeurs classiques par exemple l'atmosphère terrestre dans l'air on a un indice qui est très très proche que armes avec 10 000 277 dans les conditions normales de température de pression donc en fait ça veut dire que dans l'air la lumière une vitesse presque exactement égale à celle du vide dans le vide bien sûr la valeur de l'indicé c'est quand même puisqu'en assez divisés par six et enfin il existe tout un tas d'autres types de matériaux dans lesquels indices les plus élevés par exemple dans le sucre par exemple dans le vert avec cet air avec ses terrains donc on va s'arrêter là dans la prochaine vidéo on va étudier on va appliquer en fait cette fois toutes les cartes pas des exemples concrets époux et comprendre par exemple pourquoi cette interface r au camp nous donne l'impression que le pinceau et cassé ou tordus