La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs (ou radiations) : c'est une lumière polychromatique.
Un prisme permet de disperser les différentes couleurs d'une lumière polychromatique et d'obtenir une figure colorée appelée spectre.
La lumière émise par un laser est déviée, mais elle ne peut pas être décomposée par un prisme : elle est monochromatique et donc constituée d'une seule radiation.
Une radiation monochromatique est caractérisée
par sa longueur d'onde,
notée l et généralement exprimée en nanomètres (
rappel : 1 nm = 10-9
m ).
ex. : |
la radiation du laser hélium-néon a pour longueur d'onde l = 632,8 nm |
La lumière blanche est l'ensemble des ondes
lumineuses visibles que perçoit notre œil ;
leurs longueurs d'onde sont comprises entre
400 nm et 800 nm environ.
Le rayonnement infrarouge ( IR ), invisible pour l'œil humain, correspond à des radiations dont les longueurs d'onde sont supérieures à 800 nm ( jusqu'à 100 µm environ ) ; elles sont émises par des corps "chauds" ( jusqu'à 1000°C environ ).
Le rayonnement ultraviolet ( UV ), invisible pour l'œil humain, correspond à des radiations dont les longueurs d'onde sont inférieures à 400 nm ( jusqu'à 1 nm environ ) ; elles sont dangereuses (risques de brûlures ou de cancers de la peau), mais peuvent être absorbées par de nombreuses substances, en particulier le verre ("lunettes solaires") et l'ozone ( la Terre ).
Lorsque la lumière traverse la surface (appelée dioptre) séparant deux milieux transparents différents , elle subit un changement de direction : c'est le phénomène de réfraction.
Première loi de Descartes : le rayon réfracté se trouve dans le plan d'incidence.
Seconde loi de Descartes
: pour deux milieux transparents donnés, d'indices de réfraction
n1 et n2 , les sinus des angles d'incidence i1 et de réfraction i2 vérifient la relation :
n1 sin i1 = n2 sin i2 |
remarque : |
l'indice de réfraction est un nombre qui caractérise un milieu transparent ; il ne possède pas d'unité, et doit être égal ou supérieur à 1. |
ex. : |
|
L'indice de réfraction d'un verre dépend de la longueur d'onde : ceci explique que les angles de réfraction à travers un prisme ne sont pas les mêmes pour toutes les radiations qui composent la lumière blanche.