Dans un milieu transparent et homogène, la lumière se propage en ligne droite depuis la source (source primaire ou objet diffusant) jusqu’à l’œil de l’observateur.
Le trajet de la lumière est modélisé par un rayon lumineux : une demi-droite fléchée partant de la source de lumière.
La vitesse de propagation de la lumière, appelée célérité, vaut $\rm 3,0.10^8 ~m.s^{-1}$ dans le vide et dans l’air.
Le phénomène de réflexion
Lorsque la lumière arrive sur une surface réfléchissante, elle est renvoyée.
Première loi de la réflexion de Snell-Descartes : Les rayons incident et réfléchi sont situés dans le plan d’incidence.
Seconde loi de la réflexion de Snell-Descartes : On a $i = i’$
Le phénomène de la réfraction
Lorsque la lumière traverse deux milieux transparents différents, elle est déviée.
Première loi de la réfraction de Snell-Descartes : Les rayons incident et réfracté sont situés dans le plan d’incidence.
Seconde loi de la réfraction de Snell-Descartes : $n_1 \times \sin i_1 = n_2 \times \sin i_2$ avec $n_1$ et $n_2$, indices de réfraction des milieux 1 et 2.
Un milieu transparent est caractérisé par son indice de réfraction $\rm n$ qui s‘exprime sans unité.
On a : $\displaystyle n = \frac{c}{v}$ avec $c$ vitesse de propagation de la lumière dans le vide et $v$ vitesse de propagation de la lumière dans ce milieu transparent homogène d’indice de réfraction $\rm n$.
