Réfraction et réflexion, lois de Snell-Descartes : fiche de 2de
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Quand la lumière arrive sur la frontière entre deux milieux, elle peut être réfléchie (elle repart dans le premier milieu) ou réfractée (elle change de direction en passant dans le second).4
Chaque milieu est caractérisé par son indice de réfractionn, qui mesure à quel point il ralentit la lumière.4
La loi de la réfraction s'écrit n1⋅sin(i)=n2⋅sin(r), à condition qu'il n'y ait pas de réflexion totale.2
Les lois de Snell-Descartes sont au nombre de quatre : deux pour la réflexion, deux pour la réfraction.4
Pour calculer un angle, on liste les données, on isole sin(r), puis on utilise la fonction réciproque du sinus de la calculatrice.
Ce qu'il faut savoir
La loi de la réfraction
Les angles se mesurent à partir de la normale, la droite perpendiculaire à la surface au point d'incidence, et non à partir de la surface elle-même.
Si n2>n1, alors sin(r)<sin(i) : le rayon se rapproche de la normale. Si n2<n1, c'est l'inverse : le rayon s'en éloigne. Tu peux le vérifier en isolant sin(r)=n2n1sin(i).
Méthode de calcul
Questions flash
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La bonne relation associe chaque indice au sinus de l'angle dans le même milieu : n1 avec i, n2 avec r.2 La seconde propose une proportionnalité entre angles, ce qui est faux car c'est le sinus qui intervient. La troisième croise les indices et les angles.
C'est faux : la relation suppose qu'il n'y ait pas de réflexion totale.2 En cas de réflexion totale, il n'existe pas de rayon réfracté auquel appliquer la formule.
On isole sin(r)=1,501,00×sin(30°)=1,50,5≈0,333, donc r≈19,5°. Répondre 20° en divisant 30° par 1,5 est une erreur : on divise les sinus, pas les angles.
On compte quatre lois, réparties à égalité entre la réflexion et la réfraction.4 Dire qu'il n'y en a que deux oublie qu'il y a deux lois pour chaque phénomène.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi utilise-t-on le sinus des angles et pas les angles directement ?
La loi établie par Snell et Descartes relie les sinus des angles d'incidence et de réfraction, pas les angles eux-mêmes.2 C'est pourquoi il faut passer par la fonction sin−1 de la calculatrice pour retrouver l'angle. Diviser directement les angles donne un résultat faux.
Comment savoir si un rayon se rapproche ou s'éloigne de la normale ?
Compare les indices. En isolant sin(r)=n2n1sin(i), tu vois que si n2>n1 alors sin(r)<sin(i) : le rayon se rapproche de la normale. Si n2<n1, il s'en éloigne. Ce contrôle rapide permet de repérer une erreur de calcul.
Que veut dire « à condition qu'il n'y ait pas de réflexion totale » ?
La relation donne l'angle de réfraction seulement si un rayon réfracté existe.2 Dans le cas contraire, la lumière ne passe pas dans le second milieu et la formule ne s'applique pas. Avant de calculer, pense donc à vérifier ce point.