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PhysiqueD�finition sous licence CC-BY-SA 3.0
R�fraction
R�fraction principe de huygens-fresnel lois de snell-descartes vitesse de la lumi�re propagation des ondes Tweeter
En physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — le ph�nom�ne de r�fraction est la d�viation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci change entre deux milieux. Typiquement, cela se produit � l'interface (Une interface est une zone, r�elle ou virtuelle qui s�pare deux �l�ments. L’interface d�signe ainsi ce que chaque �l�ment a besoin de conna�tre de...) entre deux milieux, ou lors d'un changement d'imp�dance (Le terme Imp�dance est utilis� dans plusieurs domaines:) du milieu. On peut repr�senter une telle onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation r�versible de propri�t�s physiques locales. Elle transporte de l'�nergie sans transporter de mati�re.) par deux approches �: par son front d'onde�: c'est la ligne que d�crit une vague (Une vague est un mouvement oscillatoire de la surface d'un oc�an, d'une mer ou d'un lac. Les vagues sont g�n�r�es par le vent et ont une amplitude cr�te-�-cr�te allant de quelques...) dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) (optique ondulatoire et sismologie)�; par un rayon�: c'est la direction de propagation de l'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...), perpendiculaire (En g�om�trie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil � plomb) et...) au front d'onde (optique g�om�trique). Les deux mod�les sont �quivalents dans le cas de la r�fraction (En physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — le ph�nom�ne de r�fraction est la d�viation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci change entre deux...), cependant on pr�f�rera le premier pour expliquer le ph�nom�ne, et le second pour le quantifier. Description Le crayon nous para�t bris� � cause de la r�fraction de la lumi�re (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...). La lumi�re est d�vi�e lorsqu'elle passe d'un milieu transparent � un autre (par exemple�: de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) � l'eau, ou le contraire…). C'est ce ph�nom�ne qu'on observe lorsque l'on regarde une paille dans un verre�: celle-ci para�t bris�e. Cette fracture apparente est � l'origine du mot r�fraction. La lumi�re est dite "�r�fract�e�" et la propri�t� qui caract�rise les diff�rents milieux transparents est la "�r�fringence�", qui se traduit par une valeur num�rique�: l’ "�indice de r�fraction�". Approche g�om�trique�: Loi de Snell-Descartes Seule la seconde ( Seconde est le f�minin de l'adjectif second, qui vient imm�diatement apr�s le premier ou qui s'ajoute � quelque chose de nature identique. La seconde est une unit� de mesure du temps. La seconde d'arc est une...) loi de Snell-Descartes concerne la r�fraction. r�fraction�: rayons et angles utilis�s dans la loi de Snell-Descartes. Chaque milieu transparent est caract�ris� par son indice de r�fraction (L'indice de r�fraction provient du ph�nom�ne de r�fraction qui d�signe le changement de direction de la lumi�re au passage d'un milieu � un autre. La...) not� ni . On appelle dioptre (En optique, un dioptre est une surface s�parant deux milieux transparents d'indices de r�fraction diff�rents. Si la lumi�re se propage en ligne droite dans un milieu homog�ne et isotrope, elle est d�vi�e lors...) la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) s�parant les deux milieux. Les lois de la r�fraction, �nonc�es par Snell et Descartes, permettent de rendre compte quantitativement du ph�nom�ne. Pour la r�fraction, les lois de Snell-Descartes (Les lois de Snell-Descartes d�crivent le comportement de la lumi�re � l'interface de deux milieux. Ces lois sont au nombre de deux, une pour la r�flexion et une pour la r�fraction. Avec la propagation rectiligne...) pr�cisent que�: Le rayon r�fract� se situe dans le plan d'incidence (d�fini par le rayon incident et la normale au dioptre au mouvement d'incidence), rayon incident et rayon r�fract� �tant de part et d'autre de la normale�; Les angles d'incidence et de r�fraction (θ1) et (θ2), mesur�s par rapport � la normale sont tels que�: On peut alors remarquer que�: Plus l'indice de r�fraction n2 est grand, plus le rayon r�fract� s'approche de la normale, et vice versa�; Lorsque l'indice de r�fraction n2 est plus petit que n1 (par exemple�: du verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est...) � l'air), on peut d�passer une incidence dite "�angle critique�" au del� de laquelle il y a r�flexion totale (En optique g�om�trique, un rayon lumineux traversant une s�paration entre deux milieux d'indices optiques diff�rents peut subir une r�flexion et une...). Interpr�tation de l'exp�rience du "�crayon bris�" L'explication de l'exp�rience du crayon bris� repose sur deux points importants�: les lois de Snell-Descartes, et la propri�t� de stigmatisme (Un syst�me optique est dit stigmatique si tout faisceau issu d'un point lumineux donne � la sortie du syst�me, un faisceau convergent en un point, ou semblant provenir...) approch� du dioptre plan permise par l'œil, qui n'intercepte qu'un fin pinceau de lumi�re r�fract�e. On constate alors que, les rayons �tant r�fract�s en s'�cartant de la normale, puisque l'indice de l'air est inf�rieur � l'indice de l'eau, la lumi�re qui arrive dans l'œil de l'observateur semble provenir d'un point (Graphie) plus �lev�. Le sch�ma ci-contre illustre pour un point de l'extr�mit� du crayon. Il faudrait faire ainsi pour chacun des points pour avoir l'image (au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution...) du stigmatisme approch�) du crayon. (L'effet d'un dioptre est aussi de donner une image d�form�e). On peut �noncer certaines remarques�: L'image de l'extr�mit� du crayon n'est pas � la verticale (La verticale est une droite parall�le � la direction de la pesanteur, donn�e notamment par le fil � plomb.) de celle du crayon lui-m�me (contrairement � certaines sch�matisations rapides)�; L'image de l'extr�mit� du crayon d�pend de la position de l'observateur (cons�quence imm�diate du non stigmatisme du dioptre). Angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) limite de r�fraction Si n1 > n2 (par exemple passage de l'eau vers l'air), alors d'apr�s la loi de Snell-Descartes�: donc�: Pour des valeurs de sin(θ2) proches de 1, c'est-�-dire pour des incidences rasantes (rayon incident proche de la surface), la loi de Snell-Descartes donne une valeur de sin(θ1) sup�rieure � 1. On sort en effet de son domaine de validit�: cela correspond � des situations o� il n'y a pas de r�fraction mais uniquement de la r�flexion, on parle de "�r�flexion totale�". L'angle limite [1] de r�fraction est donc�: Cette propri�t� est mise � profit dans certains syst�mes r�flecteurs (prisme � r�flexion totale) et les fibres optiques. Construction de Descartes La relation de Snell-Descartes peut �tre traduite g�om�triquement. Ceci permet une construction g�om�trique simple (dite de Descartes) du rayon r�fract�. Cette construction repose sur le trac� des "�cercles des indices�". On trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du...) les deux cercles de rayon ρ1 = n1 et ρ2 = n2 centr�s sur le point d'incidence (I). Le rayon incident (provenant du milieu 1) est prolong� dans le milieu 2 et coupe le cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du cercle. Celui-ci...) 1 en un point A dont la projection (La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de repr�senter la surface de la Terre dans son ensemble ou en partie sur la surface plane d'une carte.) H est telle que, par construction, IH = n1sini. Pour satisfaire la relation de Snell-Descartes, le rayon r�fract� doit couper le cercle 2 en un point B ayant m�me projection. Il suffit donc de prolonger la droite (AH) jusqu'� son intersection avec le cercle 2. Approche ondulatoire�: Principe de Huygens-Fresnel (Le principe de Huygens-Fresnel est un principe utilis� en optique, et qui permet entre autres de calculer l'intensit� dans les ph�nom�nes de diffraction et d'interf�rence.) La c�l�rit� (La célérité (traditionnellement notée c) est la vitesse de propagation d'un phénomène ondulatoire. Elle varie selon les composantes...) de la lumi�re n'est pas la m�me dans les deux milieux. Ce changement de valeur suffit � interpr�ter le changement de direction de l'onde. C'est Christiaan Huygens qui, le premier, a donn� un mod�le, en associant la propagation de la lumi�re � la propagation d'un front d'onde. Le principe de Huygens-Fresnel Le principe de Huygens-Fresnel stipule (En botanique, les stipules sont des pi�ces foliaires, au nombre de deux, en forme de feuilles r�duites situ�e de part et d'autre du p�tiole, � sa base, au point d'insertion sur la...) qu'� une interface, tous les points atteints par une onde venant d'un premier milieu r��mettent une onde dans le second milieu. On peut alors interpr�ter la r�fraction comme la d�viation du front d'onde li�e � la vitesse (On distingue :) plus faible (ou plus rapide) de ces ondes r��mises. Huygens — s'opposant ainsi � Newton — consid�rait que la lumi�re �tait une onde, se propageant de proche en proche dans les milieux transparents. Il imaginait le front d'onde comme la superposition (En m�canique quantique, le principe de superposition stipule qu'un m�me �tat quantique peut poss�der plusieurs valeurs pour une certaine quantit� observable (spin,...) d'ondelettes, de sorte qu'au passage d'un dioptre, la c�l�rit� �tant diff�rente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie...) de part et d'autre, la taille des ondelettes �tait chang�e d'autant et le front d�vi� en cons�quence. Le rapport des indices des milieux appara�t alors simplement comme le rapport des c�l�rit�s�: On peut �galement utiliser ce m�me principe pour rendre compte de la r�flexion (il suffit en effet de consid�rer la partie des ondelettes se d�ployant dans le premier milieu) et de la diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas compl�tement transparent ; le ph�nom�ne peut �tre interpr�t� par la diffusion d'une onde par les points de l'objet. La...). Construction de Huygens du rayon r�fract� Cette interpr�tation permet �galement une construction g�om�trique. Celle-ci est semblable � celle de Descartes, mais elle s'appuie sur la comparaison des c�l�rit�s. Les rayons � tracer sont alors en 1/n1 et 1/n2 et le raisonnement g�om�trique repose sur l'intersection commune des plans d'onde (point B), qui, par nature doivent �tre tangents aux ondelettes. L'ondelette la plus grande correspond sur la figure � la position du front d'onde s'il n'y avait pas de dioptre (ici n2 > n1), tandis que le cercle le plus petit correspond donc au front de l'onde diffract�e. Le rayon r�fract� est donc bien selon (IC) (I �tant le point d'incidence). Approche du "�moindre parcours�"�: principe de Fermat La trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) la plus rapide pour joindre un point de la plage (La Plage est un film anglo-américain réalisé par Danny Boyle en 2000 et adapté du roman The Beach d'Alex Garland) � une bou�e dans l'eau suit la loi de Snell-Descartes. Un aspect particuli�rement �tonnant est la possibilit� d'interpr�ter �galement ces lois de Snell-Descartes en terme de moindre parcours, et plus pr�cis�ment en terme de moindre temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.). C'est Fermat qui a introduit cette interpr�tation, source tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) � la fois pour lui de questionnements fondamentaux sur la "�raison�" de ce moindre parcours, et d'une approche th�orique tr�s puissante dite de moindre action. �nonc� du principe de Fermat�: "�La lumi�re se propage d'un point � un autre sur des trajectoires telles que la dur�e du parcours soit stationnaire.�" L� encore, une analogie "�m�canique�" peut aider � comprendre pourquoi dur�e de parcours et trajectoire bris�e sont intimement li�es. Consid�rons maintenant un athl�te devant partir d'un point de la plage (La g�omorphologie d�finit une plage comme une � accumulation sur le bord de mer de mat�riaux d'une taille allant des sables fins aux blocs �. La plage ne se...) et rejoindre le plus vite possible une bou�e situ�e dans l'eau. L� encore, l'athl�te court plus vite sur la plage qu'il ne progresse dans l'eau. En cons�quence, il convient donc de ne pas aller en ligne droite vers la bou�e, mais de rallonger la distance parcourue sur le sable (Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont...) (et diminuer celle � parcourir dans l'eau). Mais �videmment, il ne faut pas non plus trop rallonger sur le sable… On peut alors chercher quel est le chemin qui correspond au minimum de temps. C'est un chemin tel que le point d'arriv�e au bord de l'eau n'est ni l'intersection avec la ligne droite, ni le cas o� la distance dans l'eau est la plus faible (en nageant perpendiculairement � la rive) mais un point entre les deux, et qui est tel que�: On retrouve l'expression de la loi de la r�fraction. Chemin optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) Lorsqu'un rayon parcourt une distance d dans un milieu d'indice n, on appelle chemin optique, et on note L, le produit de la distance et de l'indice�: Si un rayon change de milieu et parcourt une distance d1 dans un milieu d'indice n1 et une distance d2 dans un milieu d'indice n2, alors le chemin optique parcouru est�: On remarque alors que le chemin que parcourt un rayon pour aller d'un point � un autre correspond toujours � un extr�mum de L (minimum ou parfois maximum)�: ligne droite dans un milieu donn�, et r�fraction suivant la loi de Snell-Descartes lorsqu'il change de milieu. C'est ce que l'on appelle un principe de moindre action. Notez qu'il s'agit l� d'une constatation, d'une cons�quence, et non d'une cause. Le rayon lumineux n'a pas de strat�gie (La strat�gie - du grec stratos qui signifie � arm�e � et age�n qui signifie � conduire � - est :), il ne d�cide pas d'emprunter tel ou tel chemin, et le point d'arriv�e n'est pas donn� � l'avance�! Mais ce principe est tr�s puissant et peut �tre g�n�ralis� � beaucoup d'approches de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la...). En optique, il permet de calculer le trajet dans un milieu d'indice variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable...). Milieux d'indice variable On a jusqu'ici consid�r� des milieux homog�nes et isotropes, dans lesquels la vitesse de la lumi�re (La vitesse de la lumi�re (299 792 458 m/s) a �t� mesur�e d�s le XVIIe si�cle par l'astronome danois Ole Christensen R�mer qui avait observ� en 1676 un retard de...) �tait la m�me partout et dans toutes les directions. Mais il existe des milieux dans lesquels la vitesse de la lumi�re, donc l'indice de r�fraction, varie de mani�re continue, par exemple l'air. Si le sol est chaud, alors la temp�rature (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...) de l'air diminue lorsque l'on s'�l�ve en altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la...). La densit� (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure...) de l'air varie, et la vitesse de la lumi�re, donc l'indice, aussi (gradient d'indice)�; c'est ainsi que le bitume (Le bitume est une substance composée d'un mélange d'hydrocarbures, très visqueuse (voire solide) à la température ambiante et de couleur noire. Connu depuis la plus haute Antiquité sous forme naturelle, il provient,...) par temps tr�s chaud d�forme les images ou fait appara�tre d'imaginaires flaques d'eau refl�tant le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) (concavit� vers le haut du trajet lumineux) et qu'on peut apercevoir une oasis (Une oasis (du grec ancien), en géographie, désigne une zone de végétation isolée dans un désert. Ceci se produit à proximité d'une source d'eau ou lorsqu'une nappe...) dans le d�sert (Le mot désert désigne aujourd’hui une zone stérile ou peu propice à la vie, en raison du sol impropre, ou de la faiblesse des...) bien qu'elle soit derri�re une dune (Une dune est un relief composé de sable. Des dunes, dites « dunes hydrauliques », peuvent se former et se déplacer sous la mer. Toutes les dunes étant composées de sable, on ne parle pas de...) (concavit� vers le bas dans ce cas), mais le terme de "�mirage�" s'applique aussi � l'effet du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine...) sur l'imagination du voyageur. Une autre exp�rience commune consiste � prendre un aquarium rempli d'eau et mettre du sel au fond�: la concentration de sel est plus importante au fond qu'en surface, et l'indice de r�fraction varie en fonction de cette concentration�; un rayon laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain « light amplification by...) passant dans un aquarium contenant un peu de fluoresc�ine peut alors donner (??) courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les...) (et non plus une ligne droite). Enfin, dans les fibres optiques, on fait volontairement varier l'indice de r�fraction en fonction de la distance par rapport au centre de la fibre�; dans ce cas la variation d'indice sert � "�pi�ger�" le rayon lumineux qui ondule et suit la fibre (Une fibre est une formation �l�mentaire, v�g�tale ou animale, d'aspect filamenteux, se pr�sentant g�n�ralement sous forme de faisceaux.) plut�t que de se r�fl�chir sur les bords. Dans ces milieux, l'indice n d�pend donc du point consid�r�, n est une fonction de la position (x,y,z) (Voir la fonction gradient). Chemin optique total ( Total est la qualit� de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le r�sultat d'une addition, c'est-�-dire une somme. Exemple : "Le...) Le trajet du rayon lumineux est une courbe C dans le milieu. Consid�rons un petit trajet du point s au point s+ds sur lequel l'indice peut �tre consid�r� comme constant (s est l'abscisse curviligne sur C, c'est-�-dire la distance parcourue en suivant la courbe depuis le point de d�part). Le chemin optique est localement�: le chemin optique total est donc�: D'apr�s le principe de moindre action, le trajet suivi par le rayon lumineux correspond � celui qui a la valeur L minimale. Ceci permet de calculer la trajectoire du rayon. R�fraction des ondes m�caniques De fa�on g�n�rale, et donc en m�canique (Dans le langage courant, la m�canique est le domaine des machines, moteurs, v�hicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un mouvement, une...), la propagation suit les m�mes lois fondamentales, en particulier le fait que la c�l�rit� ne d�pend que du milieu�: son �lasticit� et son inertie (L'inertie d'un corps d�coule de la n�cessit� d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se d�pla�ant sur une droite � vitesse constante) n'est soumis...). Les ph�nom�nes de r�flexion, r�fraction, diffraction et interf�rences existent donc �galement pour ces ondes. Suivant le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie � la taille ; les dimensions d'une pi�ce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son �paisseur, ou bien son...) spatiales offertes par le milieu � la propagation, tout ou partie de ces ph�nom�nes sont visibles. Ainsi pour une propagation unidimensionnelle (une onde le long d'une corde par exemple) il est facile d'observer la r�flexion, et possible d'exp�rimenter la transmission (avec r�flexion partielle) entre deux cordes de masses lin�iques diff�rentes. Pour les ondes � la surface de l'eau, les ph�nom�nes de r�flexion, r�fraction et diffraction sont faciles � observer. Quant aux ondes acoustiques qui nous entourent, leur propagation en trois dimensions jusqu'� notre oreille (L'oreille est l'organe qui sert à capter le son et est donc le siège du sens de l'ouïe, mais elle joue également un rôle important dans l'équilibre. Le mot peut référer au...) est bien souvent le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La...) de tous ces ph�nom�nes � la fois. Ondes � la surface de l'eau Les �quations r�gissant les ondes dans l'eau ne sont pas lin�aires. La c�l�rit� des ondes de surface d�pend de la profondeur du liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.), de la vitesse du courant et de leur amplitude (Dans cette simple �quation d’onde :). En particulier la c�l�rit� est plus faible si la profondeur est plus faible. Ceci permet d'avoir une premi�re interpr�tation du fait que les cr�tes des vagues deviennent presque parall�les � la plage lorsqu'elles se rapprochent du rivage�: la partie de la cr�te en eau plus profonde se propage plus vite que la partie en eau peu profonde et la cr�te tourne vers la plage. Ce changement de c�l�rit� est donc pr�cis�ment la cause du changement de direction de propagation d'une onde plane (L'onde plane est un concept issu de la physique de la propagation des ondes. C'est une onde dont les fronts d'onde sont des plans infinis, tous perpendiculaires � une m�me direction de propagation d�sign�e par le...) comme l'explique le principe de Huygens (Le principe de Huygens-Fresnel est un principe utilis� en optique, et qui permet entre autres de calculer l'intensit� dans les ph�nom�nes de diffraction et d'interf�rence.) �voqu� ci-dessus. L'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des ph�nom�nes, sans volont� de les modifier, � l’aide de moyens d’enqu�te et d’�tude appropri�s....) de ce ph�nom�ne peut-�tre r�alis�e sur une "�cuve � ondes�" [2]: un bac plat contient une faible hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) d'eau (de l'ordre du centim�tre). Sur une partie du fond du bac, on place une plaque qui provoque donc une brusque variation de la profondeur. Une onde plane (La plane est un outil pour le travail du bois. Elle est compos�e d'une lame semblable � celle d'un couteau, munie de deux poign�es, � chaque extr�mit� de la lame. Elle permet le d�grossissage et le creusage de formes...) (provoqu�e par la vibration d'une barre qui affleure l'eau) est alors d�vi�e au passage de ce dioptre. R�fraction des ondes sonores Les ondes sonores subissent aussi une telle d�viation. Dans l'atmosph�re (Le mot atmosph�re peut avoir plusieurs significations :) la vitesse du son varie avec la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) et la temp�rature(donc l'altitude), l'humidit� et la vitesse du vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les...). Le ph�nom�ne de variation de la temp�rature avec l'altitude, appel� gradient de temp�rature, a pour effet d'incurver les rayons sonores vers le haut en temps normal, c’est-�-dire lorsque la temp�rature diminue avec l'altitude, et vers le bas lors d'une inversion de temp�rature. C'est pour cette raison que le son remonte les pentes, ph�nom�ne souvent audible en montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la surface d'astres de type tellurique (planète tellurique, satellites comme la Lune), et faisant généralement partie...). De la m�me fa�on lorsque la vitesse du vent augmente avec l'altitude les rayons sonores sont r�fract�s vers le bas dans la direction du vent, et vers le haut dans la direction oppos�e au vent. C'est pour cela que le vent "�porte le son�". C'est la variation du vent avec l'altitude (le gradient de vent) qui est importante et non la vitesse du vent elle m�me (bien plus faible que la vitesse du son). R�fraction des ondes sismiques La vitesse de propagation des ondes (La propagation des ondes est un domaine de la physique s'int�ressant aux d�placements des ondes �lectromagn�tiques dans les milieux. On distingue g�n�ralement deux cat�gories de...) sismiques d�pend de la densit�, donc de la profondeur et de sa composition. Il se produit donc�: une r�fraction � la transition entre deux couches g�ologiques, notamment entre le manteau et le noyau�; dans le manteau, une d�viation�: c'est un milieu � indices variables. R�fraction des ondes radio Comme un rayon lumineux est d�vi� lorsqu'il passe d'un milieu d'indice de r�fraction n1 � un autre d'indice n2, une onde radio (Les ondes radio�lectriques (dites ondes radio) sont des ondes �lectromagn�tiques dont la fr�quence d'onde est par convention[1] comprise entre 9 kHz et 3000 GHz, ce qui correspond � des longueurs d'onde de 33 km �...) peut subir un changement de direction d�pendant � la fois de sa fr�quence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on...) et de la variation de l'indice de r�fraction. Ce ph�nom�ne est particuli�rement important dans le cas de la propagation ionosph�rique, la r�flexion que subit une onde d�cam�trique dans l'ionosph�re (L’ionosph�re est une r�gion de l'atmosph�re situ�e entre la m�sosph�re et la magn�tosph�re, c'est-�-dire entre 60 et 800 km d'altitude. Elle est constitu�e de gaz fortement ionis� � tr�s faible pression (entre 2.10-2 mb et 1.10-8 mb) et �...) est en fait une suite continue de r�fractions. Il est possible de reproduire avec une onde radio dont la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa...) d'onde est de quelques centim�tres � quelques d�cim�tres le ph�nom�ne observ� avec une lentille ou un prisme en optique classique. Observations optiques La Corse (La Corse (Corsica en corse) est une île de la mer Méditerranée et une région française, ayant toutefois un statut spécial (officiellement « collectivité...) vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de Nice par ph�nom�ne optique de r�fraction (explications scientifiques) Source: Wikip�dia publi�e sous licence CC-BY-SA 3.0.
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