OPTIQUE EXO SNELL DESCARTES

Savoir plus L1 SN 2022-2023
EXERCICE D’OPTIQUE GEOMETRIQUE
CM TRA BI EMMANUEL 0789836084
CM KELIGNON 0779560278
CM OUATTARA 0799425384
Exercice 1 : Passage d’un rayon de l’air au verre :
1. Définir le phénomène de réfraction. Préciser à quoi est dû ce phénomène.
2. On considère un rayon de lumière qui passe de l’air au verre. Il arrive
avec un angle d’incidence i=25° sur l’interface air/verre.
On donne : nair=1 et nverre=1,5
a. Dans quel milieu la vitesse de la lumière est-elle la plus élevée ?
b. Quel est le milieu 1 par lequel la lumière arrive ? Quel est le milieu 2 dans lequel la lumière est
réfractée ?
c. Calculer l’angle de réfraction r avec lequel le rayon passe dans l’air.
d. Compléter le schéma, sans respecter la valeur de l’angle, en indiquant si le rayon s’écarte ou s’éloigne
de la normale.
e. Existe-t-il, dans le cas du passage de l’air au verre, un rayon réfracté pour tout rayon incident ?
Justifier.
Exercice 2 : Passage du verre à l’air :
On considère un rayon de lumière qui passe du verre à l’air. Il arrive avec un angle d’incidence i=25° sur
l’interface verre/air. On donne : nair=1 et nverre=1,5
a. Calculer l’angle de réfraction r avec lequel le rayon passe dans l’air.
b. Compléter le schéma, sans respecter la valeur de l’angle, en indiquant
si le rayon s’écarte ou s’éloigne de la normale.
c. Existe-t-il, dans le cas du passage du verre à l’air, un rayon réfraction
pour tout rayon incident ? Si non, définir quel est l’angle de réfraction
maximale rmax possible dans ce cas. Quel est l’angle d’incidence maximal iLim
correspondant à rmax ?

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Savoir plus L1 SN 2022-2023
Exercice 3 : Un rayon lumineux dans l’air tombe sur la surface d’un liquide ; il fait un angle α = 56◦ avec
le plan horizontal. La déviation entre le rayon incident et le rayon réfracté est θ = 13,5◦.
1. Quel est l’indice n du liquide ?
2. Peut-il y avoir réflexion ? Si non, justifier.
3. Quel est la valeur limite de θ ?
4. Remplir le tableau suivant :
α
0°
10°
16°
53°
67°
88°
31°
29°
θ
35°
24°
40°
16°
Exercice 4 : L'un des rayons d'un faisceau de lumière se propageant dans l'air pénètre dans un diamant
(interface plane) d'indice de réfraction 2,43.
 Schématiser la situation
 Écrire la seconde loi de Snell-Descartes.
 Calculer l'angle d'incidence permettant d'obtenir un angle de réfraction de 20°.
Exercice 5 : Un rayon lumineux quitte un milieu (n1) plus réfringent vers un milieu (n2) moins réfringent
:
a) V2<V1
b) n2<n1
c) V1<V2
d) V1>V2
e) n1<n2
f) L’angle réfracté existe toujours.
EXERCICE6

On considère un rayon de lumière qui passe du verre à l’air. Il arrive avec un angle d’incidence i=25° sur
l’interface verre/air. On donne : nair=1 et nverre=1,5
 Calculer l’angle de réfraction r avec lequel le rayon passe dans l’air.
 Compléter le schéma, sans respecter la valeur de l’angle, en indiquant si le rayon s’écarte ou s’éloigne de la
normale.
 Existe-t-il, dans le cas du passage du verre à l’air, un rayon réfraction pour tout rayon incident ? Si non, définir
quel est l’angle de réfraction maximale rmax possible dans ce cas. Quel est l’angle d’incidence maximal iL
correspondant à rmax ?
EXERCICE7
L'un des rayons d'un faisceau de lumière se propageant dans l'air pénètre dans un diamant (interface plane)
d'indice de réfraction 2,43.
 Schématiser la situation
 Écrire la seconde loi de Snell-Descartes
 Calculer l'angle d'incidence permettant d'obtenir un angle de réfraction de 20°
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