Figure 8 shows a ray of light ray travelling from air to glass. Determine the angle of incidence. (ii) Calculate the angle of refraction, if the refractive index of glass is 1.5. (iii) Can total internal reflection occur for light travelling from air to glass?

L'angle d'incidence est l'angle entre le rayon incident et la normale à la surface. En observant la figure, l'angle $\alpha$ est clairement indiqué comme l'angle d'incidence. Visuellement, cet angle est de $60^\circ$.

L'angle d'incidence est $\alpha = \boxed{60^\circ}$.

La loi de Snell-Descartes est donnée par $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$, où $n_1$ est l'indice de réfraction du premier milieu (air), $\theta_1$ est l'angle d'incidence, $n_2$ est l'indice de réfraction du second milieu (verre) et $\theta_2$ est l'angle de réfraction.
On a $n_{air} = 1$, $n_{verre} = 1,5$ et $\theta_1 = 60^\circ$.

$$1 \cdot \sin(60^\circ) = 1,5 \cdot \sin(\theta_2)$$

On isole $\sin(\theta_2)$ :

$$\sin(\theta_2) = \frac{\sin(60^\circ)}{1,5}$$ $$\sin(\theta_2) = \frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{1,5}$$ $$\sin(\theta_2) = \frac{\sqrt{3}}{3}$$ $$\theta_2 = \arcsin\left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)$$ $$\theta_2 \approx 35,26^\circ$$

L'angle de réfraction est $\boxed{35,3^\circ}$.

La réflexion totale interne ne peut se produire que lorsque la lumière passe d'un milieu optiquement plus dense (indice de réfraction plus élevé) à un milieu optiquement moins dense (indice de réfraction plus faible). Dans ce cas, la lumière voyage de l'air ($n_{air} = 1$) vers le verre ($n_{verre} = 1,5$).

Conclusion:
Puisque la lumière passe d'un milieu moins dense (air) à un milieu plus dense (verre), la réflexion totale interne ne peut pas se produire.

La réflexion totale interne ne peut pas se produire pour la lumière voyageant de l'air vers le verre.