Lycée   >   Seconde, Seconde pro   >   Physique Chimie   >   La décomposition de la lumière blanche par un prisme

La décomposition de la lumière blanche par un prisme

  • Fiche de cours
  • Quiz
  • Profs en ligne
Objectif

Comprendre la décomposition de la lumière blanche par un prisme ou un réseau.

Points clés
  • La décomposition de la lumière blanche par un prisme est due à l’indice optique, lequel dépend de la longueur d’onde de la radiation. Le milieu est dit dispersif.
  • La radiation violette est plus déviée que la radiation rouge par le prisme, alors que c’est l’inverse pour le réseau.
Pour bien comprendre
  • Lumières polychromatique et monochromatique
  • Dispersion par un prisme
  • La réfraction
  • Troisième loi de Snell-Descartes
1. La dispersion de la lumière blanche

Lorsqu’un faisceau de lumière blanche traverse un prisme ou un réseau, il est décomposé en une infinité de radiations, car la lumière blanche est une lumière polychromatique. Ce phénomène s’appelle la dispersion.

a. Dispersion par un prisme
Un prisme est un solide géométrique en matière transparente qui a la propriété de dévier et de décomposer la lumière.

Dispersion de la lumière blanche par un prisme

Spectre de la lumière blanche obtenu avec un prisme

Le prisme dévie davantage les radiations de courte longueur d’onde (violet, vers 400 nm) que les radiations de longue longueur d’onde (rouge, vers 800 nm).

b. Dispersion par un réseau
Un réseau est un objet optique composé d’une série de fentes parallèles. Ces fentes sont espacées de manière régulière. Un réseau a la propriété de disperser la lumière.

Dispersion de la lumière blanche par un réseau

Spectre de la lumière blanche obtenu avec un réseau

Le réseau dévie davantage les radiations de longue longueur d’onde (rouge, vers 800 nm) que les radiations de courte longueur d’onde (violet, vers 400 nm).

2. Interprétation du phénomène de dispersion pour un prisme
Le prisme est un milieu dispersif, c’est-à-dire que l’indice optique du prisme dépend de la longueur d’onde de la radiation qui le traverse.

Ainsi, d’après la troisième loi de Snell-Descartes, chaque radiation est réfractée avec un angle différent.

Rappel – La troisième loi de Snell-Descartes
Les angles d’incidence 1 et de réfraction 2 sont reliés par la relation : 1 × sin(1) = 2 × sin(2) où 1 est l’indice optique du milieu 1 et 2 est l’indice optique du milieu 2.

Plus la valeur de l’indice optique est grande pour une radiation donnée et plus la radiation est déviée à la sortie du prisme.

Exemple
Le tableau ci-dessous donne les indices optiques  en fonction de la longueur d’onde λ pour le verre Flint.
Longueur d’onde λ (en nm) 400 (violet) 600 (jaune) 800 (rouge)
Indice optique  1,695 1,670 1,660

L’indice pour la radiation violette est plus grand que l’indice pour la radiation rouge : le prisme en verre Flint dévie davantage la radiation violette que la radiation rouge.

Une lumière blanche est envoyée sur un prisme en Flint sous un angle d’incidence de 30°.

Schéma du prisme éclairé par une lumière blanche,
sous un angle d’incidence de 30°
On calcule les angles réfractés pour la radiation violette et pour la radiation rouge.
  • Pour la radiation violette (400 nm), 1(V) = 1,695.
    La troisième loi de Snell-Descarte donne avec 2 = 1,00 (indice optique de l’air) :
    sin(2) = 1,695 × sin(30), soit 2 ≃ 58°.
  • Pour la radiation rouge (800 nm), 1(R) = 1,660.
    La troisième loi de Snell-Descarte donne avec 2 = 1,00 (indice optique de l’air) :
    sin(2) = 1,660 × sin(30) soit 2 ≃ 56°.
La radiation rouge (d’indice optique plus faible) est donc moins déviée que la radiation violette (d’indice optique plus grand).

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

Note 3.6 / 5. Nombre de vote(s) : 42
Question 1/5

La médiane de 6 notes est 13. Cela signifie que :
Question 2/5

On a obtenu la série statistique suivante :

Combien vaut la médiane ?
Question 3/5

On a obtenu la série ci-dessous :

Quelle est la médiane de cette série ?
Question 4/5

On a relevé les tailles en cm des élèves d’une classe :

 

Parmi les propositions suivantes, laquelle est vraie ?
Question 5/5

Les notes en français de deux classes littéraires sont données dans le tableau suivant :

Quelle est la note médiane ?

Vous avez obtenu75%de bonnes réponses !

Recevez l'intégralité des bonnes réponses ainsi que les rappels de cours associés :

Votre adresse e-mail sera exclusivement utilisée pour vous envoyer notre newsletter. Vous pourrez vous désinscrire à tout moment, à travers le lien de désinscription présent dans chaque newsletter. Pour en savoir plus sur la gestion de vos données personnelles et pour exercer vos droits, vous pouvez consulter notre charte.

Une erreur s'est produite, veuillez ré-essayer

Consultez votre boite email, vous y trouverez vos résultats de quiz!

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Le service propose une plateforme de contenus interactifs, ludiques et variés pour les élèves du CP à la Terminale. Nous proposons des univers adaptés aux tranches d'âge afin de favoriser la concentration, encourager et motiver quel que soit le niveau. Nous souhaitons que chacun se sente bien pour apprendre et progresser en toute sérénité ! 

EXERCE TOI EN T'ABONNANT

Fiches de cours les plus recherchées

Physique Chimie

Le modèle de l'oeil réduit

Physique Chimie

Préparer un exposé - lycée

Physique Chimie

Mesurer une tension à l'aide d'un multimètre- Seconde- Physique Chimie

Physique Chimie

Mesurer une intensité à l'aide d'un multimètre- Seconde- Physique Chimie

Physique Chimie

Mesurer une force

Physique Chimie

La chromatographie sur couche mince

Physique Chimie

La mise en évidence de différentes espèces chimiques

Physique Chimie

Mesurer et prélever un volume avec précision

Physique Chimie

La décantation

Physique Chimie

Distillation et hydrodistillation