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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. TP2 : La réfraction de la lumière – Physique & Chimie. 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.
L' indice optique n d'un milieu transparent est le rapport de la vitesse c de la lumière dans le vide par la vitesse v de la lumière dans le milieu considéré: n = c v c et v en m · s − 1. n sans unité. Exemple: L'indice optique de l'air est 1. Tp : la réfraction de la lumière. La vitesse v de la lumière dans un milieu transparent est toujours inférieure à la célérité c de la lumière dans le vide, donc l'indice optique d'un milieu (autre que le vide) est toujours supérieur à 1. Les lois de Snell-Descartes pour la réfraction 1 re loi. Le rayon réfracté est dans le plan d'incidence défini par le rayon incident et la normale au point d'incidence à la surface de séparation entre les deux milieux. Lorsque le rayon passe d'un milieu d'indice n 1 à un milieu d'indice n 2, l'angle d'incidence i 1 et l'angle de réfraction i 2 sont liés par la relation: n 1 sin i 1 = n 2 sin i 2 Méthode 1 Comprendre la signification d'un indice optique L'indice optique d'un verre ordinaire est 1, 50. a. Sans calcul, indiquer quelle information fournit cette valeur.
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. Tp physique la réfraction de la lumière corrigé di. " 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. 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).
La loi de Snell-Descartes montre que n1 x sin i1 = n2 x i2, ainsi la loi est juste vu que 1 x sin21 = x x 15. Descartes a donc prouvé que son hypothèse était juste.
la modélisation par une droite de cet ensemble vous paraît-elle satisfaisante? i (°) 0 sin (i) 0. 09 0. 17 0. 26 0. 34 0. 42 0. 5 0. 64 0. 77 0. 87 0. 94 r(°) 13. 5 35. 5 sin (r) 0. 06 0. 11 0. 23 0. 28 0. 33 0. 43 0. 51 0. 58 0. 63 Cette fois-ci, il est tout à fait possible de modéliser cette courbe par une droite moyenne. Quelle est la relation entre i et r, traduisant pour tous les couples d'angles, le meilleur accord avec l'expérience? Correction: La réfraction de la lumière. sin (i) est proportionnel à sin (r) donc on peut écrire: sin(i) = k * sin(r) avec k coefficient de proportionnalité. Déterminez la pente (coefficient de proportionnalité) de la droite obtenue. Il faut choisir deux points appartenant à la droite moyenne. Le coefficient de proportionnalité est obtenu par la formule: k = (y 2 -y 1)/(x 2 -x 1). Soient le point M 1 (x 1;y 1)= (0;0) et le point M 2 (x 2;y 2) = (0. 77;0. 51), alors k = (0. 77-0)/(0. 51-0) = 1. 5 Comparer la valeur de la pente de la droite avec le rapport des indices de réfraction (indices entraînant des phénomènes optiques) des deux milieux considérés.
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? Tp physique la réfraction de la lumière corrigé del. 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.