Tp Physique La Réfraction De La Lumière Corrigé - Objet Dérivé One Piece

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Saturday, 15 June 2024

66 donc r < 41. 8°. Il est impossible d'obtenir un angle réfracté supérieur à 41. 8° Reprenez le dispositif précédent en faisant maintenant entrer la lumière par la face cylindrique du demi cylindre. Effectuez une série de 6 mesures que vous traiterez de la même manière. Cette fois-ci, on colle la source lumineuse contre la partie arrondie du demi-cylindre de manière à ce que le rayon arrive au point I, point d'incidence et centre du demi-cercle. On crée ainsi un rayon incident à travers le plexiglas. Ce rayon passe dans l'air au point I. Le rayon réfracté se trouve dans l'air. r (°) 15. 1 30. 9 48. 6 74. 6 Impossible 0. 75 0. 96 A partir d'un certain angle il n'y a plus de réfraction. On atteint la limite de réfraction quand r vaut 90°. Il est possible de calculer pour quel angle d'incidence cette valeur sera atteinte. Pour r = 90°, j'applique la deuxième loi de Descartes avec cette fois-ci: n 1 indice de réfraction du milieu 1 le plexiglas (1. 5) et n 2 indice de réfraction du milieu 2 l'air (1) n 1 sin(i) = n 2 sin(r) donc sin(i) = (n 2 /n 1) sin(r) = 1/1.

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TP Refraction de la lumiere TP: La Réfraction de la lumière Objectifs: découvrir la loi de la réfraction de la lumière. QCM: 1. Comment se propage la lumière dans le vide et dans les milieux transparents? -de façon circulaire -en ligne droite -en zigzags 2. Pourquoi voit-on un objet? -il émet de la lumière -il réfléchit de la lumière -il est solide 3. À quelle vitesse se déplace la lumière dans le vide et dans l'air? -3, 0x108 m/s -2, 26x105 m/s -2, 0x105 m/s -2, 7x107 m/s I. A la découverte du phénomène de réfraction Placer une paille dans un verre d'eau. a. Qu'observez-vous? b. A votre avis, pourquoi? Levez la main pour faire valider vos réponses II. A la recherche d'une loi mathématique Deux savants ont cherché à traduire le phénomène de réfraction de la lumière par une loi mathématique entre l'angle d'incidence i (angle que fait le rayon incident avec la perpendiculaire à la surface de séparation) et l'angle de réfraction r (angle que fait le rayon réfracté avec la perpendiculaire à la surface de séparation) Pour Johannes Kepler, astronome allemand (1571-1630), l'angle d'incidence est proportionnel à l'angle réfracté tant que les angles restent petits.

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b. Quelle grandeur peut-on calculer à partir de cet indice optique? La calculer. c. Quelle information qualitative peut-on tirer de la comparaison de l'indice optique du verre ordinaire avec celui de l'alcool qui vaut 1, 36? Conseils Utilisez la définition de l'indice optique d'un milieu transparent. Solution a. n verre = 1, 50 donc la lumière se propage 1, 50 fois moins vite dans ce milieu transparent que dans le vide ou dans l'air. On peut calculer la vitesse de propagation de la lumière dans le verre. n = c v donc v = c n soit v = 3, 00 × 10 8 1, 50 = 2, 00 × 10 8 m · s − 1. L'indice optique du verre est supérieur à l'indice optique de l'alcool donc la lumière se propage moins vite dans le verre que dans l'alcool. 2 Déterminer un angle de réfraction Un faisceau laser est réfracté de l'air dans l'eau. Compléter la figure ci-contre: indiquer le point d'incidence I; tracer la normale en I à la surface de séparation entre l'air et l'eau; repérer le rayon incident, le rayon réfracté, l'angle d'incidence i 1 et l'angle de réfraction i 2.

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L'indice optique de l'eau est 1, 33 et l'angle d'incidence mesure 60°. Déterminer la valeur de l'angle de réfraction. Conseils Appliquez les deux lois de Snell-Descartes pour la réfraction. Utilisez la fonction arcsin de la calculatrice (Asn ou sin − 1) en définissant l'unité d'angle en degrés. n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2 avec n 1 = 1, 00 (air), n 2 = 1, 33 (eau) et i 1 = 60 °. On obtient: sin i 2 = n 1 sin i 1 n 2 = 1, 00 × sin 60 ° 1, 33 = 0, 866 1, 33 = 0, 651 donc i 2 = 40, 6°.

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5/ La modélisation par une droite de cet ensemble de point vous paraît-elle satisfaisante? Argumentez. Lorsque l'on trace la courbe, il est possible de modéliser celle-ci par une droite pour des angles d'incidence petits. Cependant, plus on s'éloigne de la Normale et moins cette modélisation est satisfaisante, en effet les points relevés ne suivent plus la même loi de proportionnalité observée au début. Il est impossible de modéliser cette courbe par une droite unique. 6/ J. Kepler (1571-1630) jugea devant une série de mesures telle que la vôtre que la loi r = k*i pouvait assez bien convenir pour des petits angles. Déterminez dans quel intervalle de i cette loi te semble valable. Cette loi est valable pour un angle d'incidence compris entre 0° et 30° 7/ Descartes (1596-1650) formula une relation de proportionnalité entre les grandeurs sin(i) et sin(r) valable pour tous les angles d'une série de mesures. Faites un tableau reprenant sin i et sin r. Tracez la courbe sin(r) en fonction de sin(i).

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Rayon incident – Miroir – Transparent - Angle d'incidence – Normale - réfléchi - Angle de réfraction - Angle de réflexion - Surface de séparation – Dioptre – Lentille – Milieu n°1 – Air – Milieu n° 2 – Plexiglas – Rayon réfracté Titre du schéma: plusieurs sont possibles mais il en faut un. - Etude du passage de la lumière à travers la surface de séparation entre deux milieux (doc 5 p 203) - Etude de la réfraction de la lumière,.... Réalisez le dispositif expérimental prendrez garde à ne conserver qu'un faisceau lumineux très fin. Ce faisceau doit arriver au centre du demi-cylindre de plexiglas. Montage 1/ Où lisez vous l'angle d'incidence? L'angle d'incidence se lit dans l'air entre la normale et le rayon incident. 2/ Où lisez vous l'angle de réfraction? L'angle réfracté se lit entre la normale et le rayon réfracté. Il se lit dans le demi cylindre ou à la sortie du rayon réfracté dans l'air. En effet tout rayon passant par le centre du demi-cylindre sort perpendiculaire à la surface de forme arrondi et n'est donc pas dévié (cf le cas d'un angle d'incidence nul) Pour chaque valeur d'angle d'incidence demandé, vous mesurerez l'angle réfracté à 0, 5° près et compléterez le tableau suivant.

Vous recopierez le tableau obtenu sur votre compte-rendu. Angle d'incidence en degré 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70 Angle de réfraction en degré 3. 5 6. 5 13 16. 5 19. 5 25. 5 30. 5 35 39 1/ Le rayon lumineux entre dans le demi-cylindre au point I. Passe-t-il de l'air au plexiglas, ou du plexiglas à l'air? Le rayon lumineux incident est dans l'air puis passe dans le plexiglas au point I. 2/ Que vaut l'angle de réfraction quand l'angle d'incidence est nul? L'angle de réfraction est nul lorsque l'angle d'incidence est nul. Ce rayon n'est donc pas dévié. 3/ Lorsque l'angle d'incidence est important, le rayon incident se sépare en deux parties: le rayon réfracté et un autre rayon. A quoi peut bien correspondre cet autre rayon? L'autre rayon que l'on peut observer se trouve dans l'air et est le symétrique du rayon incident par rapport à la normale. Il s'agit du rayon réfléchi. 4/ Sur papier millimétré, placer dans un système d'axes (i en abscisse, r en ordonnée) les points correspondants à chaque couple de mesure.

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