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

LA LUMIÈRE : RÉFLEXION, RÉFRACTION ET SPECTRE DE LA MATIÈRE

LA RÉFLEXION DE LA LUMIÈRE

La réflexion, c’est quand la lumière rebondit sur une surface, comme un ballon qui tape contre un mur . Voici ce qu’il faut retenir :

• La lumière suit une loi simple : l’angle d’incidence (l’angle entre le rayon lumineux qui arrive et la normale à la surface) est égal à l’angle de réflexion (l’angle entre le rayon réfléchi et la normale).
• Exemple : Quand tu te regardes dans un miroir , la lumière part de ton visage, frappe le miroir et revient à tes yeux. C’est pour ça que tu te vois !
• Les surfaces lisses (comme un miroir) donnent une réflexion réfléchie, tandis que les surfaces rugueuses (comme un mur) diffusent la lumière dans toutes les directions.

À RETENIR :

La réflexion, c’est quand la lumière rebondit. Angle d’incidence = Angle de réflexion.

LA RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE

La réfraction, c’est quand la lumière change de direction en passant d’un milieu à un autre, comme de l’air à l’eau. Imagine une paille dans un verre d’eau : elle semble cassée, n’est-ce pas ?

• Quand la lumière passe d’un milieu moins dense (comme l’air) à un milieu plus dense (comme l’eau), elle ralentit et se rapproche de la normale.
• Quand elle passe d’un milieu plus dense à un milieu moins dense, elle accélère et s’éloigne de la normale.
• La réfraction est décrite par la loi de Snell-Descartes : n1 × sin(i1) = n2 × sin(i2), où n est l’indice de réfraction du milieu.

Exemple concret :

Quand tu regardes un poisson dans un aquarium, il semble être à un endroit différent de sa position réelle. C’est à cause de la réfraction !

À RETENIR :

La réfraction, c’est quand la lumière change de direction en passant d’un milieu à un autre. Elle ralentit ou accélère selon la densité du milieu.

LE SPECTRE DE LA LUMIÈRE ET LA MATIÈRE

La lumière blanche est en réalité un mélange de plusieurs couleurs. Quand elle traverse un prisme, elle se décompose en un spectre de couleurs, comme un arc-en-ciel . Voici ce qu’il faut savoir :

• Le spectre visible comprend les couleurs de l’arc-en-ciel : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.
• Chaque couleur correspond à une longueur d’onde différente. Par exemple, le rouge a une longueur d’onde plus grande que le violet.
• Les objets que nous voyons absorbent certaines couleurs et en réfléchissent d’autres. Par exemple, une pomme est rouge parce qu’elle réfléchit la lumière rouge et absorbe les autres.
• Le spectre lumineux peut aussi inclure des rayons invisibles pour l’œil humain, comme les ultraviolets (UV) et les infrarouges (IR).

Exemple concret :

Quand tu regardes un arc-en-ciel après la pluie , c’est la lumière du soleil qui a été décomposée par les gouttes d’eau. Magique, non ?

À RETENIR :

La lumière blanche est un mélange de couleurs. Chaque couleur a une longueur d’onde différente. Les objets absorbent certaines couleurs et en réfléchissent d’autres.

APPLICATIONS PRATIQUES

La lumière, c’est bien plus qu’un phénomène naturel. Elle a des applications dans la vie de tous les jours :

• Les miroirs et les lentilles utilisent la réflexion et la réfraction pour corriger la vue ou créer des images.
• Les prismes et les spectroscopes permettent d’analyser la lumière pour comprendre la composition des étoiles .
• Les filtres UV protègent notre peau des rayons ultraviolets.

À RETENIR :

La lumière est utilisée dans de nombreux domaines : optique, astronomie, médecine, et bien plus encore.

EN RÉSUMÉ :

• La réflexion : la lumière rebondit. Angle d’incidence = Angle de réflexion.
• La réfraction : la lumière change de direction en passant d’un milieu à un autre.
• Le spectre : la lumière blanche est un mélange de couleurs, chaque couleur ayant une longueur d’onde différente.

La lumière est partout autour de nous et nous permet de voir le monde sous toutes ses couleurs. Alors, ouvrez grand les yeux et observez les merveilles de la physique !