Réfraction - Armand

Réfraction
Corriger
1- À partir du schéma suivant, calculez l'indice de réfraction du milieu 2.
n2 = 4,07
45o
air
Milieu 2
10o
2- On projette un faisceau lumineux sur un bloc de plastique transparent avec un angle
d'incidence de 600 ; l'angle de réfraction est de 450 . Calculez l'indice de réfraction du
bloc de plastique.
n2 = 1,22
3- Un rayon lumineux pénètre dans un milieu transparent dont l'indice est de 1,45 avec
un angle de 400. Trouvez l'angle de réfraction.
2 = 26,31o
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
4- Calculez l'indice de réfraction de la substance II.
30o
air
Milieu II
22o
n2 = 1,33
5- Calculez l'indice de réfraction du verre.
60o
air
verre
35o
n2 = 1,51
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
Physique 534
Chapitre 4
Exercices 4.1
1. Qu’est-ce que la réfringence ?
Prpopriété de réfracter la lumière.
2. À l’aide de quel paramètre mesure-t-on la réfringence d’une substance transparente ?
La vitesse de la lumière dans l’air / la vitesse de la lumière dans le milieu
C/v
3. À quoi attribue-t-on la réfraction de la lumière lors de son passage d’un milieu à un
autre ?
La vitesse de la lumière n’est pas la même.
4. Soit les deux cas suivants
Zi
rc Cas n 1
La lumière
passe de l’air au
on
Zircon (n = 1,90)
o
Gly
céri Cas n 2
La ne
lumière passe de l’air à
la glycérine (n= 1,47)
o
a) Dans quel cas la lumière incidente sera la plus déviée ? Justifie ta réponse.le zircon,
car + n est élevé, + le milieu ralentit la lumière.
b) Complète qualitativement les tracés de rayons en respectant la relation existant entre
l’angle avec la normale et l’indice de réfraction.
5. Complète l’énoncé suivant.
Peu importe la situation, le milieu où la lumière fait l’angle le plus petit avec la droite
normale est le milieu le _plus______________ réfringent, donc le milieu où l’indice
de réfraction est le plus ___grand_______________.
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
Physique 534
Képler et Descartes
À partir des schémas ci-dessous, calculez l'angle de réfraction.
20o
20o
Air
Air
eau
eau
Selon Képler
2 = 15o
Selon Descartes
2 = 15o
Remarquez-vous une différence entre les deux réponses ?
La valeur est la même
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
Képler et Descartes
À partir des schémas ci-dessous, calculez l'angle de réfraction.
80o
80o
air
air
eau
eau
Selon Képler
2 = 60o
Selon Descartes
2 = 47,77o
Remarquez-vous une différence entre les deux réponses ?
Oui, la valeur n’est pas la même.
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
Physique 534
Réfraction
1- Comment la direction de propagation d'un pinceau lumineux est-elle
modifiée lorsqu'il passe:
a) de l'air dans le verre ?le rayon se rapproche de la normale
b) du verre dans l'air ?le rayon s’éloigne de la normale
2- Qu'entend-on par RÉFRINGENCE ?propriété de réfracter la lumière
3- Quel est l'angle de réfraction lorsqu'un pinceau lumineux pénètre dans un
milieu transparent sous un angle d'incidence de 0o par rapport à la
normale ? 0o
4- Qu'est ce que l'INDICE DE RÉFRACTION ?Rapport entre le sinus de
l’angle d’incidence et le sinus de l’angle réfracté.
5- Un pinceau lumineux passe de l'air dans un liquide dont l'indice de
réfraction est de 1,73. L'angle de réfraction est de 30o. Quel est l'Angle
d'incidence de ce rayon ?1 = 59,88o
6- Un pinceau lumineux passe de l'air dans du benzène. L'angle d'incidence
est de 27o et l'angle de réfraction est de 17,5o. Déterminez l'indice de
réfraction du benzène.n2 = 1,51
7- Un pinceau de lumière passe de l'eau dans l'air. L'angle d'incidence est
de 30o. Quel est l'angle de réfraction ? 2 = 41,68
8- Dans un vase, on superpose de l'eau et du tétrachlorure de carbone (CCl 4)
dont l'indice de réfraction est de 1,40. Un pinceau lumineux frappe l'eau
avec un angle d'incidence de 45o. Quel est la valeur de l'angle de
réfraction dans le CCl4 ? 3 = 30,34o
45o
1.33
1.40
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
9- Un pinceau lumineux est partiellement réfléchi et partiellement réfracté
sur la surface plane d'un morceau de verre. Lorsque l'angle d'incidence
est de 57o, le rayon réfléchi et le rayon réfracté forment un angle de 90o.
Quel est l'indice de réfraction du verre ? n2 = 1,53
air
verre
10- Une piscine creusée à parois verticales est complètement remplie
d'eau. Un homme de 1,8 m de hauteur se tient à 2,5 m du bord de la
piscine et peut tout juste voir une pierre placée au fond de la piscine à une
distance de 3,7 m de la paroi mitoyenne entre l'homme et la pierre.
Quelle est la profondeur de la piscine ? 4,80 m
1,8 m
2,5 m
3,7 m
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
Physique 534
La réflexion totale interne
1. Trouvez l'angle critique (c) du diamant (2,42) par rapport:
a) à l'air
24,41o
b) à l'eau (1,33)
33,34o
c) à la glycérine (1,47)
37,40o
d) au verre (1,85)
49,86o
2. L'angle critique (c) d'une substance inconnue par rapport à l'air est de 50o. Trouvez
l'indice de réfraction de la substance inconnue.
1,31
3. Trouvez l'angle critique (c) de l'eau par rapport à l'alcool éthylique dont l'indice est
de 1,36.
77,94o
4. Considérons la surface de séparation du verre et de l'eau. L'indice de réfraction du
verre est de 1,50 et celui de l'eau 1,33. Déterminez la valeur maximum de l'angle
d'incidence qui permet le passage d'un rayon lumineux du verre à l'eau.
i  62,46o
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction
5. Un rayon lumineux traverse un récipient rempli d'acide oléique (1,46) tel que le
montre le schéma ci-dessous.
air
45o
acide
Dites si ce rayon subit une réfraction dans l'air ou une réflexion dans l'acide oléique.
Réflexion, car 45o c’est plus grand que l’angle critique
6. Complétez le schéma ci-dessous en traçant le rayon lumineux dans le verre et dans
l'air.
Air
verre
1,85
Eau
1,33
12o
Dans le verre  = 16,06o et dan l’air  = 8,60o
Nathalie Jodoin
Physique 534
Réfraction