Un dioptre est la surface de séparation entre deux milieux d'indices différents n et N.
Quand un rayon lumineux arrive sur un dioptre une partie t de la lumière est transmise et la quantité r = 1 − t est réfléchie. Les formules de Fresnel (déduites des équations de Maxwell) permettent le calcul des coefficients de réflexion r et de transmission t.
Conformément aux lois de Descartes, les rayons réfléchis et réfractés sont dans le plan d'incidence, l'angle d'émergence du rayon réfléchi est l'opposé de l'angle i d'incidence et l'angle r d'émergence du rayon réfracté est tel que :
N.sin( i ) = n.sin( r ) (1)
Quand on passe d'un milieu d'indice N à un milieu d'indice n inférieur, on peut (conformément à la relation (1)) observer le phénomène de réflexion totale .
Si l'angle d'incidence dépasse la valeur limite iL =Arcsin ( n / N), il n'y a plus de rayon réfracté.
Si on éclaire un dioptre plan avec un faisceau de lumière parallèle tous les rayons du faisceau frappent le dioptre avec la même incidence : les rayons des faisceaux réfléchis et réfractés restent parallèles.
Utilisation :
Cliquer avec la souris sur le point source (petit rectangle rouge en bas de la figure) et le glisser horizontalement pour modifier l'angle d'incidence.
L'indice n du milieu supérieur est constant et égal à 1.
Le curseur permet de modifier l'indice N du milieu inférieur.