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Loi de Snell-Descartes : simulateur gratuit | Luxeri

LUXERI OPTICS LAB · OUTIL GRATUIT

Simulateur de la loi de Snell-Descartes

Calculez l’angle de réfraction et observez le trajet de la lumière entre deux milieux. Explorez la réflexion totale et l’angle critique, sans inscription.

De 0 à 89,9°. Les angles se mesurent depuis la normale, perpendiculaire à l’interface.

Réfraction à travers une interface planeUtilisez les réglages pour observer le trajet des rayons.AirVerreNormaleInterfaceθ₁θ₂
IncidentRéfléchiRéfracté

Schéma géométrique : la longueur et l’épaisseur des rayons ne représentent pas leur intensité.

Angle réfracté θ₂

28,13°

Angle réfléchi θᵣ

45,00°

Angle critique θc

—
Le rayon se rapproche de la normale.

Comprendre la loi de Snell-Descartes

La réfraction est le changement de direction de la lumière lorsqu’elle passe entre deux milieux transparents d’indices différents. La loi de Snell-Descartes relie les indices optiques n₁ et n₂ aux angles θ₁ et θ₂, mesurés depuis la normale.

n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂

1,000 × sin(45,00°) = 1,500 × sin(28,13°)

Indices sans unité · Angles en degrés

Questions fréquentes

Comment calculer l’angle de réfraction ?

θ₂ = arcsin[(n₁ / n₂) sin θ₁], lorsque l’argument est compris entre −1 et 1. De l’air (n₁ = 1) vers le verre (n₂ = 1,5), avec une incidence de 45°, l’angle réfracté vaut environ 28,13°. L’angle de réflexion est égal à l’angle d’incidence.

Quand observe-t-on une réflexion totale ?

Si n₁ > n₂, l’angle critique vaut θc = arcsin(n₂ / n₁). Au-delà de cet angle, aucun rayon réfracté propagatif ne traverse l’interface : c’est la réflexion totale interne. Au seuil, le rayon réfracté est tangent à l’interface (θ₂ = 90°). Pour verre → air avec n₁ = 1,5 et n₂ = 1, θc ≈ 41,81°. Ce phénomène permet de guider la lumière dans les fibres optiques.

Quelles sont les limites du calcul ?

Ce modèle suppose deux milieux homogènes, isotropes, transparents et non absorbants, séparés par une interface plane, avec des indices réels positifs. Les indices prédéfinis sont des approximations pédagogiques ; ils dépendent de la longueur d’onde, de la température et du matériau exact. Le simulateur ne calcule ni les intensités de Fresnel, ni la polarisation, ni l’absorption, ni la dispersion, ni la diffraction. Le rayon réfléchi est schématique ; les exceptions liées à la polarisation ne sont pas représentées. Les indices personnalisés sont limités à 0,001–10, et l’incidence à 0–89,9°. Les résultats affichés sont arrondis au centième.