Réfraction de la lumière: analyse tridimensionnelle

Cette séance de cours traite de la réfraction de la lumière dans un scénario tridimensionnel, en se concentrant sur l'efficacité d'émission d'un point sur une jonction PN. L'instructeur explique les calculs impliqués dans la détermination du rendement lumineux et de l'efficacité d'émission, en tenant compte de l'indice de réfraction de la couche GAAS et de l'angle de réflexion total. Grâce à une analyse détaillée du flux lumineux et des calculs de surface, la séance de cours donne un aperçu de la transformation d'une figure en deux dimensions en une représentation en trois dimensions, soulignant l'importance de considérer l'angle de réfraction. La séance de cours se termine par un exemple pratique impliquant l'indice de réfraction du GAAS, conduisant à la détermination d'une valeur spécifique pour l'efficacité d'émission.

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Concepts associés (11)

PHYS-207(c): General physics : quanta

Le cours traite les ondes électromagnétiques (optique géométrique et optique physique) et donne une introduction à la physique quantique.

Réfraction

En physique des ondes, la réfraction désigne la courbe d'une onde (notamment optique, acoustique ou sismologique) à l'interface entre deux milieux aux vitesses de phase différentes sur le plan chimique ou physique (densité, impédance, température...) La réfraction se traduit par une modification de l'orientation : du front d'onde : c'est la ligne que décrit une vague dans l'eau (optique physique et sismologie) ; du rayon : c'est la direction de propagation de l'onde, perpendiculaire au front d'onde (optique géométrique).

Indice de réfraction

vignette|Image des fronts d'onde émis par une source ponctuelle mettant en évidence le phénomène de réfraction. La zone inférieure située sous la ligne grise a un plus grand indice de réfraction et donc une vitesse de propagation proportionnellement inférieure à celle de la zone supérieure (pour une raison de clarté, la réflexion partielle n'est pas montrée).

Réflexion totale

En optique géométrique, le phénomène de réflexion totale survient lorsqu'un rayon lumineux arrive sur la surface de séparation de deux milieux d'indices optiques différents avec un angle d'incidence supérieur à une valeur critique : il n'y a alors plus de rayon réfracté transmis et seul subsiste un rayon réfléchi. Ce phénomène n'intervient que lorsque le rayon lumineux incident se trouve dans un milieu d'indice de réfraction plus grand que l'éventuel rayon réfracté : réfraction de type verre/air par exemple.

Réflexion (physique)

vignette|upright=1|La loi de la réflexion en physique.|alt=Le rayon incident arrive sur la surface et est réfléchi. Les angles d'incidence et de réflexion sont identiques. vignette|Matsimäe Pühajärv, Estonie. La réflexion en physique est le brusque changement de direction d'une onde à l'interface de deux milieux. Après réflexion, l'onde reste dans son milieu de propagation initial. De multiples types d'ondes peuvent subir une réflexion.

Specular reflection

Specular reflection, or regular reflection, is the mirror-like reflection of waves, such as light, from a surface. The law of reflection states that a reflected ray of light emerges from the reflecting surface at the same angle to the surface normal as the incident ray, but on the opposing side of the surface normal in the plane formed by the incident and reflected rays. This behavior was first described by Hero of Alexandria (AD c. 10–70). Later, Alhazen gave a complete statement of the law of reflection.