top of page

 

 Réfraction

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Rappel

   La lumière est déviée (et une partie est réfléchie) lorsqu'elle passe d'un milieu transparent à un autre d'indice de réfraction différent. On dit qu'elle subit une réfraction. On distingue le rayon incident et le rayon réfracté. Les lois de Snell et Descartes permettent de calculer l'angle entre le rayon réfracté et la normal, droite perpendiculaire au dioptre (interface entre les 2 milieux) à partir de l'angle d'incidence et des indices de réfractions des milieux.

 

  Un milieu est décrit par son indice de réfraction : n=c / v , où c est la célérité de la lumière dans le vide et v sa vitesse dans le milieu considéré. Une variation de cet indice (changement de milieu) sur le trajet d'un rayon lumineux va dévier ce trajet par réfraction selon les lois de Snell-Descartes. Ainsi, lorsque le milieu de propagation est dispersif, la vitesse de propagation, et donc l'indice de réfraction dépendent de la fréquence : la déviation des rayons dépend de la fréquence, c'est-à-dire de la « couleur Â» de la lumière. Par conséquent, les couleurs composants un rayonnement polychromatique seront (plus ou moins) séparées par un milieu dispersif.

Le graphite

Le graphite est opaque, il ne réfracte donc pas la lumière.  

Le diamant

   Les qualités optiques du diamant sont en fait dévoilées par sa taille.  Généralement, l'éclat d'une pierre précieuse est lié à trois facteurs (la façon dont elle réfléchit la lumière, dont elle la réfracte et enfin dont elle disperse le spectre de la lumière visible) qui donnent tous ses feux à la pierre. A l'état brut, le diamant est vitreux : les reflets et les jeux de lumière à l'intérieur du cristal sont cachés. C'est seulement au XVIIIe siècle que la taille du diamant s'améliore et permet de montrer l'éclat de la pierre. Les facettes sont taillés pour faire entre elles des angles idéaux, ainsi le rayon lumineux qui pénètre la pierre par la table (le "dessus" du diamant taillé) est réfléchi en quasi-totalité par les facettes de la partie inférieure.

 

   Quand un rayon de lumière rentre dans le diamant, il est ralenti par la densité atomique. Le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et celle dans le diamant nous donne l'indice de réfraction du cristal. L'indice de réfraction du diamant est élevé, de 2.41 (1.76 pour le saphir) et lui donne une capacité à réfléchir la lumière importante. Plus le rayon incident est incliné, plus la quantité de lumière réfléchie est importante. En augmentant le nombre de facettes, on améliore les propriétés optiques du diamant. Ainsi la lumière qui rentre dans le bijou ne fuit pas par l'arrière mais est tout simplement renvoyée vers l'avant par un jeu de facettes.

  

En outre, l'indice de réfraction du diamant est si élevé, que la lumière peut subir de nombreuses réflexions internes (si la taille le permet), qui vont lui conférer son éclat, qui sera complétement différent de celui d'un morceau de verre taillé par exemple

 

bottom of page