Revue- Lumière et Optiques

Revue- Lumière et Optiques
Les formules données pour le test :
hi  d i

h0
d0
1
1
1


f d0 di
do : distance de l’objet
di : distance de l’image
ho : hauteur de l’objet
hi : hauteur de l’image
do : distance de l’objet
di : distance de l’image
f : distance focale (entre F et S)
n2 sin 1 

n1 sin  2 
n
n1 : indice du milieu 1
n2 : indice du milieu 2
θ1 : angle d’incidence
θ 2 : angle de réfraction
c sin  i 

v sin  R 
θ i : angle d’incidence
θ R : angle de réfraction
c : vitesse de la lumière dans le vide 3,00 x 108 m/s
v : vitesse de la lumière dans le milieu
n : indice de réfraction du milieu
A. Définitions et mots clés
1. Donnez les définitions, signification, et/ou exemples pour les mots suivants :
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Lumière
Transparent
Translucide
Opaque
Sources Lumineuses
Sources Non lumineuses
Propagation Rectiligne
Ombre
i.
j.
k.
l.
m.
n.
o.
p.
Pénombre
Miroir Plan
Miroir Convexe
Miroir Concave
Point d’incidence
Normale
Rayon d’incidence
Rayon de Réflexion
q.
r.
s.
t.
u.
v.
w.
x.
Rayon de Réfraction
Image Réelle
Image Virtuelle
Axe Principal
Foyer Principal
Sommet/Centre Optique
Centre De Courbure
Distance Focale
y.
z.
aa.
bb.
cc.
Lentille Convexe
Lentille Concave
Axe Optique
Loi de réflexion
Loi de réfraction (lois de
Snell)
RÉPONSE : Dans vos notes/internet
2. Remplissez un tableau avec toutes les sources de lumières (comme l’exemple en bas)
Sources de lumière
Définition
INCANDESCENCE
État d'un objet qui, porté à une haute température, devient lumineux
RÉPONSE : Dans vos notes/internet
3. Qu’est-ce que TEST représente. Expliquez et donnez des exemples
T
Taille (plus petite, plus grande, même taille)
S
Emplacement (même distance que l’objet, derrière C, sur
C, entre C et F, entre C et F’, etc.
Sens (à l’endroit, à l’envers)
T
Type (réel, virtuel)
E
Exemple
Ampoule de tungstène
B. Diagrammes
Localisez les images
C. Réponses Courts
1.
Quelles sont trois propriétés de la lumière? Se propage en ligne droite, est invisible jusqu'à reflété par
les objets translucides ou opaques, peut être transmise, réfléchie ou absorbée par différents genres de
matière
2.
Quelle propriété de lumière est démontrée par la formation des ombres ? propagation en ligne droite,
absorbée ou réfléchie par la matière
3.
Pourquoi n'est-il pas nécessaire de dessiner plus que quelques rayons de lumière quand on dessine
un diagramme de rayon pour les ombres ? Seulement quelques rayons sont nécessaires pour
représenter les frontières entre les zones éclairées, les pénombres et les ombres
4.
Quelques manières pratiques dans lesquelles nous employons des ombres sont: chapeau, parasol,
photographie à rayon-X, horloge solaire (sun dial)
5.
Nommez les règles de la loi de la Réflexion
L’Angle d’Incidence est égal à l’Angle de Réflexion
Le Rayon Incident, le Rayon Réfléchi et la Normale se trouve tout dans la même plan.
6.
On utilise souvent des miroirs convexes dans les commerces pour décourager le vol. Pourquoi sontils utiles à cette fin? Les images virtuelles dans ce type de miroir sont plus petites, alors il peut donc
réfléchir les objets dans un grand espace sur un petit miroir. C’est donc difficile de se cacher d’un
miroir convexe.
7.
Nommez les règles de la loi de la Réfraction (loi de Snell)
•
Le rayon incident, le rayon réfracté et la normale se retrouvent sur le même plan.
•
La lumière est redirigée VERS la normale lorsque la vitesse de la lumière est ralentie dans le
deuxième milieu (le deuxième milieu est optiquement PLUS DENSE)
•
La lumière est redirigée EN DIRECTION OPPOSÉE de la normale lorsque la vitesse de la lumière
est augmentée (le deuxième milieu est optiquement MOINS DENSE)
8.
Avec un miroir concave ou une lentille convexe, où devrait être un objet pour que l'image soit au
foyer ? à une très grande distance
9.
La lumière passe du milieu 1 au milieu 2. L’angle de réfraction est plus grand que l’angle d’incidence.
Quel milieu présente l’indice de réfraction le plus élevé ? Le milieu 1
10. Expliquez le comportement des rayons de lumières qui passe dans un appareil optique qu’on utilise
dans la société. Pourquoi est-ce cet appareil est important/utile ? Réponses variées (utilisez votre
sujet de présentation): télescope, microscope, lentille de lunette,
D. Calculs
1.
Si l’angle séparant le rayon incident et le rayon réfléchi est 70 o, quel est l’angle d’incidence ?
Rép. : 35o
2.
Utilisant la loi de Snell, déterminez l'indice de réfraction quand l'angle d'incidence en air et
l'angle de la réfraction dans une substance plus dense sont : (a) 48° et 26° (b) 25° et 20° (c) 65° et
30° Rép. : (a) 1,70
3.
(b) 1,24
(c) 1,81
Un rayon de lumière dans l’aire frappe du verre à un angle d'incidence de 33°. L'angle de
réfraction est 25°. Quel est l'indice de réfraction pour le verre ? Rép. : 1,29
4.
La lumière voyage de l'air dans l'eau. Si l'angle de la réfraction est 26°, quel est l'angle d'incidence
? (nw = 1.33) Rép. : 36 o
5.
Un rayon de lumière passe de l'air dans l'eau à un angle d'incidence de 60°. Quel est l'angle de la
réfraction ? Rép. : 41 o
6.
C’est quoi l'angle critique pour la lumière qui voyage du plastique dans l'air si l’indice de
réfraction du plastique est 1.58 ? Rép. : 39 o
7.
Quel est l'indice de réfraction d'un milieu qui a un angle critique de 43°? Rép. : 1,47
8.
Dans un diagramme à rayon à l’échelle localise l’image d’une chandelle de 10 cm de hauteur,
placée à 20 cm devant une lentille convergente dont la distance focale est de 25 cm. Détermine le
TSET de l’image.
T : plus grand, S : à l’endroit, E : plus loin que C, T : virtuel
9.
Vérifie tes réponses de question 8 en appliquant la formule de lentille.
10. Une lentille convexe (convergente) d’une distance focale de 20 cm est tenue à 12 cm d’une
sauterelle de 7,0 mm de haut. Quelle est le grandeur le l’image de la sauterelle ? (Rép. :17,5mm)
Son type ? (virtuelle) Son sens ? (à l’endroit)