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Tuesday, 3 September 2024

( Données: indice de réfraction n 1 de l'air = 1; indice de réfraction n 2 du plexiglas = 1, 5) Cette valeur 1. 5 correspond à l'indice de réfraction du plexiglas ou au rapport (quotient) de l'indice de réfraction du plexiglas par l'indice de réfraction de l'air. En déduire la relation entre sin(i), sin(r) et n = n 2 /n 1. Cette relation constitue la deuxième loi de Descartes. Soit n le coefficient de proportionnalité entre sin(i) et sin(r), on peut écrire n=k donc sin (i) = n sin(r) or n = n 2 /n 1 donc sin (i) = (n 2 /n 1) sin(r) d'où la deuxième loi de Descartes: n 1 sin(i) = n 2 sin(r) Lorsque l'on passe d'un milieu moins réfringeant (indice de réfraction plus petit) à un milieu plus réfringeant (indice de réfraction plus grand), le rayon réfracté se rapproche de la normale. Tp physique la réfraction de la lumière corrigé m. NB: Existe t'il un angle limite de réfraction? On a vu que pour un angle d'incidence nul, l'angle de réfraction est nul. Que se passe t il si l'angle d'incidence est perpendiculaire à la normale? sin (i) < 1 par définition donc i < 90° donc n 1 sin(i) <1 donc n 2 sin (r) < 1 soit sin (r) < 1/n 2 donc sin(r) < 0.

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Problématique La réfraction de la lumière est réagit par quelle loi mathématique? Sur une feuille nous êtant distribuée, quatre scientifiques ayant travaillé sur le phénomène de réfraction, ont proposé des lois mathématiques que nous avons dû prouver. Pour cela voici le matériel utilisé: une source de lumière, un générateur, une fente, un demi-cercle en verre, une feuille, un rapporteur. Réalisation – Poser le demi-cercle en verre sur la feuille. TP2 : La réfraction de la lumière – Physique & Chimie. – Tracer la normale qui forme un angle droit avec la droite d'incidence. – Répeter cette opération plusieurs fois en changeant la place de la source de lumière en gardant le point d'incident. – Mesurer l'angle incident et l'angle réfracté. Voici les mesures trouvées: Droite Angle incident Angle réfracté A (normale) 90 90 B 21 15 C 46 28 D 40 24 E 56 35 F 74 41 G 66 35 Ainsi nous pouvons constater que les mesures ne sont pas proportionnelles mais en sont proches. Conclusion Grâce aux observations faîtes, nous pouvons affirmer que les hypothèses de Plotémée, Grossetête, Kepler sont fausses.

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5 * 1 = 0. 66 soit i = 41. 8° Au dela le rayon incident n'est plus réfracté (sin(r)>1 est impossible). On est dans le cas de la réflexion totale. Ce phénomène n'est possible que si l'on passe d'un milieu plus réfringeant à un milieu moins réfringeant. Imaginez une expérience permettant de déterminer l'indice de réfraction d'un milieu transparent quelconque. Correction: La réfraction de la lumière. Réalisez-la avec comme deuxième milieu transparent l'eau dont l'indice de réfraction vaut n 2 = 1, 33. suffit de placer à la place du demi-cylindre en plexiglas une cuve remplie d'eau. Il faut que cette cuve soit suffisamment large pour pouvoir déterminer avec précision l'angle de réfraction. L'idéal est d'utiliser une cuve en forme de demi-cylindre pour retrouver les conditions de la première expérience.

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3. Johannes Kepler (1571-1630) "L'angle de réfraction est proportionnel à l'angle d'incidence pour des valeurs d'angles petites. " Il faut tracer la courbe i2 = f(i1). Pour des petits angles (i1 < 30°), les points sont alignés sur une droite passant par l'origine. VRAI: Il y a proportionnalité entre i2 et i1 si i1 est suffisamment petit (i1< 30°). Courbe i2 = f(i1) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 sin (i1) y = 1, 494x 1 0, 9 4. René Descartes (1596-1650) "Le sinus de l'angle de réfraction sin( i 2) est proportionnel au sinus de l'angle d'incidence sin( i1). " La courbe sin(i1) = f(sin(i2) est une droite passant par l'origine. Tp physique la réfraction de la lumière corrigé del. VRAI: Il y a donc proportionnalité entre sin(i2) et sin(i1). 0, 8 0, 7 0, 6 0, 5 0, 4 0, 3 0, 2 Courbe sin(i1) = f(sin(i2) 0, 1 sin (i2) 0, 8

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tp: la réfraction de la lumière ACTIVITÉ 2 CHAPITRE 2: LA LUMIÈRE DES ÉTOILES TP: LA RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE THÈME 1: L'UNIVERS A. MESURES faisceau incident i1 (°) 0 10 20 30 40 i2 (°) 7 13 25 sin( i1) 0, 17 0, 34 0, 50 0, 64 sin( i2) 0, 12 0, 23 0, 33 0, 43 50 60 70 80 90 31 35 39 41 42 0, 77 0, 87 0, 94 0, 98 1, 0 60° i1 angle 90° 0, 51 0, 58 0, 63 0, 66 0° 30° milieu 1: air milieu 2: plexiglas i2 réfracté demi-cylindre de plexiglas 0, 67 B. LES HYPOTHÈSES DE QUATRE SCIENTIFIQUES SUR LE PHÉNOMÈNE DE RÉFRACTION 1. Claude Ptolémée (90-168) "Les rayons perpendiculaires à la surface de séparation ne sont pas déviés. " Les rayons perpendiculaires à la surface de séparation sont confondus avec la normale: ils ont un angle d'incidence nul. VRAI: Pour un angle d'incidence de 0°, l'angle réfracté vaut 0°: le rayon n'est pas dévié. 2. Tp physique la réfraction de la lumière corrigé canada. Robert Grossetête (1168-1253) "L'angle de réfraction est égal à la moitié de l'angle d'incidence. " FAUX: Par exemple, pour un angle d'incidence de 40°, l'angle réfracté vaut 25° et non 20° (40°/2).

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. Réflexion et réfraction de la lumière - Fiche de Révision | Annabac. 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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