Le Prisme : réfraction... ou pas

Manipulons la figure...

L'animation permet de visualiser le phénomène de réflexion totale de la lumière, lorsqu'elle entre dans un prisme

Ici, le prisme est un prisme droit à base triangulaire. Du point de vue optique, c'est un ensemble de trois dioptres plans non parallèles.

Le prisme est éclairé par un rayon de lumière monochromatique (laser par exemple).

Lorsque le rayon lumineux entre dans le prime, il traverse un dioptre dont l'indice de sortie est supérieur à l'indice d'entrée. Il subit une réfraction, qui le fait se rapprocher de la normale au point d'incidence (non représentée ici, mais voir l'animation du prisme).

Il continue son chemin, et rencontre un autre dioptre, dont l'indice de sortie (1 s'il est placé dans l'air) et plus petit que l'indice d'entrée. Il s'écarte alors de la normale, d'une quantité qui dépend de l'angle d'incidence, et de l'indice de réfraction du prisme.

L'angle de sortie ne pouvant dépasser 90°, il se peut que le rayon ne puisse pas sortir (voir l'animation du dioptre plan). Il subit une "réflexion totale" sur cette face, et continue son chemin en rencontrant un autre dioptre, etc...

On peut obtenir ainsi plusieurs réfractions totales à l'intérieur du prisme, avant que la condition d'émergence soit remplie (angle d'incidence inférieur à l'angle dincidence limite λ = arcsin(1/n), indiqué sur l'animation)

 

Mode d'emploi

 

Manipulation