On veut déterminer l'indice de réfraction n d'un prisme

On envoie un rayon laser perpendiculairement à la surface d'entrée du prisme. Il ressort en ayant subit une déviation D par rapport à la direction initiale du rayon :

On donne A= 30 ° ; D= 30 ° et n_air = 1,0.

Pourquoi le rayon n'est-il pas dévié en I à la traversée de la surface de séparation entre l'air et le verre ?

La loi de Descartes concernant la réfraction s'écrit, en I :

n_air sin i₁ = n_verre sin i₂.

En I, l'angle d'incidence i₁ est nul : sin i₁ = 0.

donc 0 = n_verre sin i₂ ; d'où sin i₂ = 0 ou encore i₂=0.

Un rayon incident, perpendiculaire à la surface séparant deux milieux transparents, n'est pas dévié.

Placer sur le schéma l'angle d'incidence i₁ et l'angle de réfraction i₂ du rayon laser.

Relation mathématique entre A et i1. i1+a=90° ; A+a=90° d'où i1 = A = 30°.

Exprimer i₂ en fonction de A et de D :

i₂ - i₁ = D

i₂ -A = D ; i₂ = D+A = 30 +30 = 60 °.

Ecrire la loi de Descartes en J concernant la réfraction.

n_verre sin i₁ = n_air sin i₂.

n_verre = n_air sin i₂ / sin i₁

n_verre = 1* sin 60 / sin 30 = 0,866 / 0,5

n_verre =1,7.