Dispersion et réfraction de la lumière/Exercices/Récapitulatif

Questions de cours

1. Enoncer les lois de Descartes relatives à la réflexion.
2. Enoncer les lois de Descartes relatives à la réfraction.

Mesure d'un indice de réfraction

On utilise le dispostif ci-dessous :

On réalise différentes mesures de l'angle d'incidence et de l'angle de réfraction. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau ci-dessous.

Angle d'incidence (degrés)	0	10	20	30	40	50	60	70
Angle de réfraction (degrés)	0	6,2	12,3	21,1	23,7	28,6	32,8	36
Sinus de l'angle d'incidence	0	0,17	0,34	0,5	0,64	0,77	0,87	0,94
Sinus de l'angle de réfraction	0	0,11	0,21	0,36	0,4	0,48	0,54	0,59

1. Indiquer sur le schéma l'angle d'incidence i₁.
2. Tracer sur le schéma le rayon réfracté et indiquer l'angle de réfraction i₂ (on ne demande pas un schéma à l'échelle)
3. Sur un graphique, représenter le sinus de l'angle d'incidence en fonction du sinus de l'angle de réfraction.
4. Quel est l'allure de la courbe obtenue et que peut-on en conclure ?

Solution

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

 

Oiseau de l’année 2017

Le cincle plongeur est mis à l'honneur par BirdLife Suisse (ONG à vocation de protection des oiseaux) en tant qu'oiseau de l'année 2017. Il est capable de rester sous l’eau pendant 15 secondes pour attraper sa nourriture (larves, mollusques…)

• Indice de réfraction de l'air : n_air = 1
• Indice de réfraction de l’eau : n_eau = 1,33
• Vitesse de la lumière dans le vide : c = 3 × 10⁸ m s⁻¹

1. Quelle est la vitesse de lumière dans l'eau ?
2. Dans cet exercice, le milieu d'incidence est l'eau et le milieu de réfraction de l'air. On donnera la valeur des sinus avec 3 chiffres après la virgule et la valeur des angles sera arrondie au degré près. Un cincle plongeur détecte une larve sous l'eau. On a tarcé sur la figure ci-dessous un rayon lumineux provenant de la larve et qui sort de l'eau sous un angle de réfraction i₂.
   1. Compléter le schéma en indiquant l'angle i₂. Cet angle correspond à l’angle sous lequel l'oiseau voit la larve dans l'eau.
   2. Mesurer l'angle i₂.
   3. Calculer la valeur de l'angle d'incidence i₁.
   4. Tracer le rayon incident.
   5. Si l'oiseau plonge sous un angle de 52° (angle mesuré suivant le même méthode que pour les rayons lumineux), attrapera-t-il la larvé ? Justifier la réponse.

Solution

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