Réfractométrie industrielle - Sartorius

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3. Principes physiques de la réfractométrie
La vitesse de la lumière dépend du milieu dans lequel elle se propage. La lumière est par
exemple plus rapide dans de l’eau pure que dans des solutions aqueuses qui en plus
de l’eau contiennent également des substances dissoutes. La vitesse de la lumière dans
le vide c 0 est la vitesse la plus élevée à laquelle la lumière peut se propager :
c 0 = 2,99792458 · 10 8 m/s
La longueur d’onde est définie par la relation suivante :
λ =
ν
La variable ν est utilisée en optique pour la fréquence de la lumière. La vitesse de la
lumière dans un milieu dépend de la longueur d’onde, de la matière et de sa température.
La grandeur caractéristique sans unité de la matière, le coefficient de réfraction n ou
l’indice de réfraction nD , est le quotient de la vitesse de la lumière dans le vide (c0 ) et de
la vitesse de la lumière dans le milieu (c) :
=
c étant toujours inférieur à c0 , l’indice de réfraction ne peut avoir que des valeurs supérieures
à 1. Le tableau suivant donne un aperçu des indices de réfraction de quelques
matières importantes pour les observations suivantes.
Indices de réfraction à 20° pour λ = 589,3 nm :
Matière Eau Éthanol Saphir YAG Diamant
Indice de réfraction 1,33 1,36 1,76 1,82 2,42
Un indice de réfraction de 1,33 signifie que la vitesse de la lumière dans le vide est
1,33 fois supérieure que dans le milieu examiné.
Un milieu ayant un indice de réfraction élevé est qualifié de milieu optiquement dense ; à
l’inverse, un milieu ayant un indice de réfraction faible est qualifié de milieu optiquement
fin. Lorsque la lumière passe d’un milieu optiquement plus dense à un milieu optiquement
moins dense, elle est réfractée de l’axe d’incidence, comme le montre la figure ci-dessous :