Physique-Chimie – 3e – Carte mentale : La lumière : réflexion, réfraction, spectre de la matière

1️⃣ Réflexion de la lumière 🔄

• Définition : La réflexion est le phénomène où la lumière rebondit sur une surface.
• Lois de la réflexion :
• Le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale (perpendiculaire à la surface) sont dans le même plan ✏️.
• L’angle d’incidence (entre le rayon incident et la normale) est égal à l’angle de réflexion (entre le rayon réfléchi et la normale) ➡️ i = r.
• Exemple : Un miroir 🪞 reflète la lumière selon ces lois.
• Applications : Rétroviseurs 🚗, périscopes 🔭, miroirs de maquillage 💄.

2️⃣ Réfraction de la lumière 💧

• Définition : La réfraction est le changement de direction de la lumière lorsqu’elle passe d’un milieu à un autre (exemple : de l’air à l’eau).
• Lois de la réfraction :
• Le rayon incident, le rayon réfracté et la normale sont dans le même plan.
• La lumière change de vitesse et de direction en fonction de l’indice de réfraction des milieux traversés.
• Indice de réfraction : Il mesure la capacité d’un milieu à dévier la lumière. Par exemple :
• Air : n ≈ 1
• Eau : n ≈ 1,33
• Verre : n ≈ 1,5
• Exemple : Une paille dans un verre d’eau semble cassée à cause de la réfraction 🥤.
• Applications : Lentilles de lunettes 👓, prismes 🔺, fibres optiques 🌐.

3️⃣ Spectre de la lumière 🌈

• Définition : La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs, visibles lorsqu’elle est décomposée (par un prisme, par exemple).
• Les couleurs du spectre visible : 🌈 Rouge, Orange, Jaune, Vert, Bleu, Indigo, Violet (mnémotechnique : ROJVBIV).
• Décomposition : Un prisme ou des gouttes d’eau (arc-en-ciel 🌦️) peuvent séparer la lumière blanche en ses couleurs.
• Applications : Spectromètres 🔬, analyse de la lumière des étoiles ✨ pour connaître leur composition chimique.

4️⃣ Lumière et matière ⚛️

• Absorption : Certains matériaux absorbent certaines couleurs de la lumière et en réfléchissent d’autres. C’est ce qui donne leur couleur aux objets 🎨.
• Exemple : Une pomme rouge 🍎 absorbe toutes les couleurs sauf le rouge, qu’elle réfléchit.
• Émission : Certains matériaux émettent de la lumière lorsqu’ils sont chauffés (exemple : une ampoule incandescente 💡).
• Diffusion : La lumière est dispersée dans toutes les directions lorsqu’elle frappe une surface irrégulière (exemple : le ciel bleu ☁️).

5️⃣ Expériences amusantes à faire à la maison 🧪

• Créer un arc-en-ciel : Avec un verre d’eau et une lampe de poche, décompose la lumière blanche 🌈.
• Observer la réfraction : Mets une cuillère dans un verre d’eau et observe l’effet « cassé » 🥄.
• Tester la réflexion : Utilise un miroir pour réfléchir la lumière du soleil sur un mur ☀️.

💡 À retenir absolument :

• La réflexion fait rebondir la lumière, la réfraction la fait changer de direction.
• La lumière blanche est composée de plusieurs couleurs (spectre visible 🌈).
• Les matériaux interagissent avec la lumière par absorption, réflexion, diffusion ou émission.