Leçons de niveau 11

Dispersion et réfraction de la lumière/Exercices/Récapitulatif

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Récapitulatif
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Exercices no4
Leçon : Dispersion et réfraction de la lumière

Exercices de niveau 11.

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Dispersion et réfraction de la lumière/Exercices/Récapitulatif
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Questions de cours[modifier | modifier le wikicode]

  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[modifier | modifier le wikicode]

On utilise le dispostif ci-dessous :

Schéma de réfraction avec plexiglas.jpg

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 ?

Oiseau de l’année 2017[modifier | modifier le wikicode]

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 : nair = 1
  • Indice de réfraction de l’eau : neau = 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.
Schéma réfraction.jpg