Applications de la réfraction dans la vie courante

Les mirages

L'air chaud près du sol est moins dense et a un indice de réfraction légèrement différent de l'air plus frais au-dessus. La lumière provenant du ciel est progressivement courbée en traversant ces couches d'air d'indices variables, ce qui crée l'illusion d'une flaque d'eau sur une route chaude en été : c'est un mirage.

Les lentilles optiques

Les lunettes, appareils photo et loupes utilisent des lentilles en verre ou en plastique dont la forme courbe exploite la réfraction pour faire converger ou diverger les rayons lumineux. En choisissant soigneusement la courbure et l'indice du matériau, on corrige la vision (myopie, hypermétropie) ou on agrandit une image.

Le prisme et la dispersion

Un prisme dévie la lumière blanche et la décompose en un spectre de couleurs (arc-en-ciel). Cela s'explique car l'indice de réfraction du verre dépend légèrement de la couleur (de la longueur d'onde) de la lumière : le violet est plus dévié que le rouge. Ce phénomène s'appelle la dispersion.

Tableau récapitulatif

Phénomène	Explication physique
Paille cassée dans un verre	Réfraction à la surface eau/air
Mirage sur la route	Réfraction progressive dans l'air chaud
Fibre optique	Réflexion totale interne
Arc-en-ciel via un prisme	Dispersion (indice dépend de la couleur)

Piège classique

Ne pas confondre la cause et la conséquence : ce n'est pas la couleur qui crée la réfraction, c'est la réfraction (dépendante de la longueur d'onde) qui sépare les couleurs. Sans cette dépendance de n envers la longueur d'onde, il n'y aurait pas de dispersion et donc pas d'arc-en-ciel visible via un prisme.