Dispersion par prisme

\( n(\lambda) = \frac{c}{v(\lambda)} \)

Indice dépend de la longueur d'onde

Définition :

La dispersion est le phénomène par lequel la lumière blanche se décompose en ses différentes composantes colorées lorsqu'elle traverse un prisme en verre. Cela est dû à la dépendance de l'indice de réfraction n avec la longueur d'onde λ.

Schéma de principe :

Lumière blanche → 🔺 Prisme → 🌈 Spectre

Exemple 1 :

Verre crown : n_violet > n_rouge
Donc déviation plus forte pour violet

Exemple 2 :

n(λ) ≈ 1.51 pour rouge (650nm)
n(λ) ≈ 1.53 pour violet (400nm)

Phénomène de dispersion

🌈

Lumière blanche → Spectre coloré

🌈

λ_violet < λ_rouge ⇒ n_violet > n_rouge

🌈

Déviation plus importante pour λ court

🌈

Indice variable avec la couleur

Ordre des couleurs

🔍

Violet (400 nm) - plus dévié

🔍

Bleu, Vert, Jaune, Orange

🔍

Rouge (700 nm) - moins dévié

🔍

Rappel : VIBGYOR

Applications

🔧

Spectroscopes

🔧

Analyse spectroscopique

🔧

Télémétrie laser

🔧

Optique instrumentale

Méthodes & Conseils

📝

Comprendre que n dépend de λ (dispersion)

🔍

Retenir l'ordre des couleurs dans le spectre

🎯

Appliquer les lois de Snell-Descartes

📈

Relier déviation à la longueur d'onde

💡

Observer la dispersion dans la nature (arc-en-ciel)

Erreurs Fréquentes

Erreur 1 :

Considérer l'indice comme constant pour toutes les couleurs

Erreur 2 :

Inverser l'ordre des couleurs déviées

Erreur 3 :

Confondre dispersion et diffraction

Expériences

Prisme triangulaire :

Observation de la décomposition de la lumière blanche

Gouttes d'eau :

Simulation de l'arc-en-ciel

CD/DVD :

Diffraction et dispersion des couleurs