Réfraction
incidente
basse vitess
(plus dense)
haute vitesse
(moins dense)
réfractée
Figure 1 : Réfraction
incidente
basse vitess
(plus dense)
haute vitesse
(moins dense)
réfractée
Figure 1 : Réfraction
La réfraction est un changement de la direction d’une onde due au changement de sa vitesse de propagation dans un milieu de densité différente. Les ondes radio passant à travers l’atmosphère subissent un tel changement car la densité de l’air est reliée à sa température, sa pression, la vapeur d’eau qu’elle contient et ceux-ci varient dans l’horizontale et la verticale.
Un faisceau radar, même émis horizontalement, s’élève dans l’atmosphère à cause de la courbure de la Terre et traversera une réfraction constante gouvernée par la loi de Snell-Descartes. Cela aura pour effet de courber la trajectoire du faisceau au-dessus ou en dessous de la trajectoire rectiligne qu’il aurait dans le vide. Cette courbure est toujours vers la direction d’augmentation de densité.
La loi de Snell-Descartes est décrite par la relation entre l’angle entre l’onde incidente et l’onde réfractée lorsque la première traverse la frontière entre deux milieux de densité différente selon la formule:
| n = | sin α | (1) |
| sin β |
Figure 2 : Un pointeur laser dirigé vers un bloc d’acrylique.
L’indice de réfraction « n » est indépendant de l’angle d’incidence α. Il dépend seulement du médium traversé. Si la réfraction à la frontière du médium donne n négatif, cela veut dire que l’onde ne peut traverser la frontière et elle sera réfléchit totalement dans le médium. C’est cet effet qui est exploité dans les guides d’onde.