LOIS DE LA RÉFRACTION SIMPLE

Pour constater le phénomène de la réfraction simple et, en même temps, pour en déterminer les lois, on peut, comme l'a fait Descartes, employer un vase hémicylindrique en verre aob (fig. 526 ci-après), muni d'un limbe vertical gradué ao6c, dont le centre m se trouve sur l'axe même de la surface cylindrique du vase. Après avoir rempli ce vase d'eau, de manière que la surface du liquide soit exactement à la hauteur du centre m, on dirige obliquement vers ce point et dans le plan 6m S un rayon solaire Im. On mesure l'angle /m S que forme ce rayon avec la droite m S, normale à la surface qui sépare les deux milieux, l'air et l'eau. Cet angle s'appelle Vangle d'incidence; il est de ôO"* pour le rayon Im. On cherche ensuite le point où le rayon réfracté, après avoir traversé le liquide, émerge de nouveau dans

FORHULE DE LA RÉFRACTION SIXPLB.

Fig. 526. l'air, par la paroi dia-

phane et peu épaisse du vase. On constate que ce point se trouve dans le plan d'incidence ImS.

La division à laquelle il correspond fait connaître Vanglede réfraction, c'està-dire l'angle que forme la direction des rayons dans l'eau avec la normale mS prolongée. Sur notre figure, l'angle de réfraction du rayon Im est de 40" , ce qui indique que lorsque la lumière passe de l'air dans l'eau, elle se rapproche de la normale au point d'incidence. Si maintenant des points où les rayons incident et émergent rencontrent le limbe gradué, on abaisse les perpendiculaires cd et h sur la normale mS, on obtient ce que Ton appelle les sinus des angles d'incidence et de réflexion. Ces deux sinus sont entre eux comme 4 est & 3. Or, si l'on répète l'expérience avec un autre rayon quelconque r«i, on constate que le rayon réfracté se trouve toujours dans le plan d'incidence rmS, et que le rapport entre les sinus des angles d'incidence et de réfraction est constamment égal à 4/3. Enfin, si le rayon lumineux est perpendiculaire à la surface qui sépare l'air et l'eau, il n'est pas dévié, mais il continue à se propager en ligne droite.

En soumettant d'autres substances à des expériences analogues, on a reconnu que le phénomène de la réfraction simple est régi par les trois lois suivantes :

1** Ze rayon incident et le rayon réfracté sont dans tin même plan perpendiculaire à la surface qui sépare les deux milieux.

2" Ott€/fe que soit l'obliquité du rayon incident, le sinus de l'angle d^incidence et le sinus de l'angle de réfraction sont dans un rapport constant pour deux mêmes milieux. Ce rapport s'appelle ïindice de réfraction. En le désignant par n, et appelant tel r les angles d'incidence et de réfraction, on aura donc constamment -. — ==» n. Il suit ' SHî r

de cette formule que, si n est plus grand que l'unité, le rayon incident^