Dispersion et réfraction de la lumière/Exercices/Lois de Descartes

Exercice I

Dans un diamant, la vitesse de la lumière est de 1,24 × 10⁸ m s⁻¹. Calculer l'indice de réfraction du diamant.

Solution

Cette solution n'a pas été rédigée. Vous pouvez le faire en modifiant le paramètre « contenu » du modèle. ^{Comment faire ?}

 

Exercice II

Un rayon lumineux arrive sur un miroir plan sous une incidence de 30°.

1. Que signifie « sous une incidence de 30° ».
2. Quelle est la valeur de l'angle de réflexion ?
3. Quelle est la valeur de l’angle formée par le rayon incident et le rayon réfléchi ?

Solution

Cette solution n'a pas été rédigée. Vous pouvez le faire en modifiant le paramètre « contenu » du modèle. ^{Comment faire ?}

 

Exercice III

Un rayon incident se réfracte de l'eau dans du verre, l'angle d'incidence a pour valeur i_e = 65°.

On donne : n_eau = 1,33 et n_verre = 1,5

1. Écrire la relation entre les angles d'incidence et de réfraction.
2. Calculer la valeur de l'angle de réfraction i_v.

Solution

Cette solution n'a pas été rédigée. Vous pouvez le faire en modifiant le paramètre « contenu » du modèle. ^{Comment faire ?}

 

Exercice IV

Un rayon incident situé dans l'air (n_air = 1) atteint la surface de l’eau en un point I. L'angle d'incidence a pour valeur i₁ = 57° et l'indice de réfraction de l'eau est n_eau = 1,33.

1. Comment s'appelle le point I.
2. Calculer les valeurs des angles de réflexion et de réfraction en I.

Solution

Cette solution n'a pas été rédigée. Vous pouvez le faire en modifiant le paramètre « contenu » du modèle. ^{Comment faire ?}

 

Exercice V

Une lame à faces parallèles reçoit un rayon lumineux sous une incidence i₁ = 50°. L'épaisseur de la lame est e = 40 mm. L'indice de réfraction du verre de la lame est égal à 1,57.

1. Déterminer la marche du rayon lumineux lors de son passage à travers la lame ?
2. Que peut-on dire des directions des rayons incidents et émergents ?

Solution

Cette solution n'a pas été rédigée. Vous pouvez le faire en modifiant le paramètre « contenu » du modèle. ^{Comment faire ?}

 

Projecteur dans un bassin

Au pied d'un mur vertical, se trouve un bassin parallélépipédique profond d'un mètre et large de deux mètres. Sur le fond du bassin, on installe un projecteur destiné à éclairer une petite niche située dans le mur à deux mètres cinquante au-dessus du sol. Le bassin étant vide d'eau, on règle la position du projecteur pour qu'il éclaire la niche.

On remplit alors, jusqu'au ras du sol, le bassin avec de l’eau dont l'indice de réfraction n est égal à 1,33.

1. Pourquoi la niche ne sera-t-elle plus éclairée par la lumière du projecteur ?
2. Indiquer clairement sur le schéma l'angle d'incidence i₁ de la lumière du projecteur sur le diaptre eau/air.
3. Montrer que l’angle d'incidence i₁ a une valeur de 30°.
4. Calculer l'angle de réfraction i_r du rayon émergeant.
5. Sur un schéma, à l'aide d'un rapporteur, tracer l'interface eau/air, ainsi que les rayons incident et réfracté.

Solution

Cette solution n'a pas été rédigée. Vous pouvez le faire en modifiant le paramètre « contenu » du modèle. ^{Comment faire ?}