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Quelles sont les causes de la réfraction?


Meilleure réponse

Lexplication du manuel est que les rayons lumineux «se plient» lorsquils pénètrent dans un support transparent de plus grande densité optique, induisant une réfraction (sauf les rayons qui sont incidentes aux surfaces dentrée et de sortie de 90 degrés). Le problème avec ce langage est que les rayons lumineux sont composés de photons et que les photons ne sont pas des objets, ce sont des quanta dEM et se comportent comme des ondes lorsquils interagissent avec des champs tels que les molécules composant le matériau transparent de plus grande densité optique. Vous ne pouvez pas «plier» les photons, mais vous pouvez les rediriger.

Ce que les manuels ne mentionnent pas, cest pourquoi ils sont redirigés. Certains manuels mentionnent que les photons semblent ralentir lorsquils transitent à travers des matériaux transparents de plus grande densité optique. Les photons voyagent en C et cela ne change pas. Alors, que se passe-t-il qui donne limpression quils ralentissent? Les photons sont entrés dans un espace plus profondément incurvé, ce qui allonge leur trajectoire. Lespace est incurvé, même sur de courtes distances et de petits espaces. La masse (molécules) est un espace encore plus profondément incurvé. Voilà ce quils sont. Les photons eux-mêmes sont composés d’un espace totalement incurvé, c’est pourquoi ils peuvent ressembler à une onde et à une «particule». Si vous voulez voir une illustration dun espace totalement incurvé en mouvement (architecture interne des photons), veuillez visionner cette courte animation vidéo représentant la géomentrie cinétique riemannienne:

Réponse

De quelle manière leau divise-t-elle la lumière? Comment la réfraction affecte-t-elle chaque couleur individuelle?

Leau est un milieu dispersif pour la lumière. Cela signifie que la lumière de différentes couleurs se déplace à des vitesses différentes dans leau. Si vous avez envoyé une impulsion de lumière blanche dans leau, les différentes couleurs sétalent (ou se dispersent) en voyageant dans leau.

Voici une photo dondulations sur un étang, juste pour illustrer lidée que vagues avec différentes étalées à des vitesses différentes. Vous pouvez voir que sur les bords, la longueur donde est plus longue, ce qui indique que les longueurs donde plus longues voyagent plus vite que les longueurs donde plus courtes.

Copié depuis: Boomerang .

Pour la lumière voyageant dans leau, la physique est complètement différente. Cette fois, mais la même chose est vraie: les longueurs donde plus longues voyagent plus vite que les longueurs donde plus courtes. Il existe un tableau des propriétés optiques de leau sur ce lien Propriétés optiques de leau et de la glace – Wikipédia . Voici une capture décran de la première partie du tableau. Faites attention aux deux colonnes que j’ai indiquées avec les cases rouges. La première colonne dans la longueur donde de la lumière. La quatrième colonne donne lindice de réfraction, n. Comme vous le savez probablement, lindice de réfraction est égal à la vitesse de la lumière dans le vide divisée par la vitesse de la lumière de la substance. À mesure que ce nombre diminue et se rapproche de 1, la lumière se déplace plus rapidement. Vous pouvez voir que lorsque vous vous déplacez vers le bas de la table (la longueur donde sallonge), les ondes voyagent plus vite (lindice de réfraction diminue)

Cette première partie du tableau est lextrémité ultraviolette. Voici un peu plus loin dans le tableau:

Cela se rapproche de lextrémité rouge du spectre. Vous pouvez voir que n continue de diminuer à mesure que la longueur donde augmente.

Lorsquun faisceau de lumière frappe une surface lisse de leau à un angle, les rayons lumineux se courbent en raison de cet indice de réfraction. Cest ce quon appelle lindice de réfraction, car cest une mesure de (un indice de) combien la lumière est réfractée (courbée). Plus lindice de réfraction est élevé, plus la lumière est courbée. Ainsi, les longueurs donde plus longues se plient davantage que les longueurs donde plus courtes. On pourrait presque penser à cela comme les plus longs qui écrasent leurs orteils lorsquils entrent dans leau parce que cela les ralentit tellement, quils tombent plus sur leurs visages et descendent à un angle plus raide par rapport à la surface.

Au fur et à mesure que vous vous enfoncez plus profondément dans leau, les différentes longueurs donde continueront à se déployer le long de leurs chemins séparés. Si vous laissez la lumière briller sur quelque chose de blanc, vous verrez le spectre typique avec la lumière rouge à une extrémité et la lumière bleue à lautre extrémité. OK, violet. C’est drôle de voir comment nous les appelons généralement l’extrémité rouge et l’extrémité bleue du spectre, même si la longueur d’onde visible la plus courte va du bleu au violet.

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