La dispersion

La dispersion est un phénomène optique qui explique pourquoi une lumière polychromatique est séparée en ses composantes monochromatiques en traversant un milieu transparent.

 

Le schéma ci-dessus illustre le phénomène de dispersion. On voit la lumière blanche qui pénètre à gauche dans le prisme. À l’intérieur du prisme, la lumière est séparée en ses rayons monochromatiques, c'est-à-dire les couleurs de l’arc-en-ciel. Quand elle ressort du prisme à droite, la lumière est décomposée en rayons monochromatiques et l’on voit un « arc-en-ciel ».

Dans le cas de l’arc-en-ciel, ce sont les gouttelettes d’eau en suspension dans l’air qui agissent comme prismes, en séparant les couleurs.

Fonctionnement de la dispersion

Une question de réfraction

La réfraction est le phénomène qui fait dévier les rayons de lumière lorsque ceux-ci passe d’un milieu transparent à un autre. Plus l’écart entre les indices de réfraction des deux milieux transparents est grand, plus l’angle de déviation de la lumière est grand.

D’un milieu transparent à l’autre

Or, chaque rayon monochromatique a son propre indice de réfraction dans un milieu donné. Comme on peut le voir dans l’illustration précédente, le bleu est davantage dévié que le rouge alors que, pourtant, ces deux rayons provenaient de la même lumière blanche qui voyageait initialement dans l’air.
 
La différence de déviation s’explique par le fait que la lumière bleue possède un indice de réfraction plus grand que le rouge dans le prisme. Plus l’indice est grand, plus la déviation est grande!
 
On a établi l’indice de réfraction du bleu à 1,528 et celui du rouge à 1,511. Cet écart influence l’angle de déviation de chacune des deux couleur.

Les exercices

Les références

Explications supplémentaires sur l’arc-en-ciel


  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse