Classe de Seconde
Physique
Thème abordé : Dispersion et
réfraction de la lumière
Pré-requis
•Unités
•Conversion
•Trigonométrie
•Géométrie élémentaire
Rappel leçon : Réfraction de la lumière
Exercice 1
On remplit d'eau un aquarium et on éclaire la surface de l'eau avec un faisceau laser rouge
dans le but de mesurer l'indice optique..
1) On oriente le faisceau laser perpendiculairement à la surface de l'eau. Quelle est la
valeur de l'angle d'incidence ?
2) A l'aide de la 2nde Loi de Descartes pour la réfraction, déterminez la valeur de
l'angle de réfraction
3) A l'aide de la 2nde Loi de Descartes pour la réfraction, déterminez la valeur de
l'angle de réfraction
4) On éclaire maintenant la surface de l'eau sous une incidence de 45°. On mesure
l'angle de réfraction, on trouve 32°. En déduire l'indice de l'eau pour la longueur
d'onde de la lumière de ce laser.
5) Quelle est la vitesse de propagation de la lumière dans l'eau ?
6) On remplace l'eau de l'aquarium par de l'huile et on éclaire la surface de l'huile sous
une incidence de 45°. Pourquoi l'angle de réfraction ne sera-t-il pas égal à 32° ?
7) L'indice de réfraction de l'huile étant supérieur à celui de l'eau, prévoir si l'angle de
réfraction est plus petit ou plus grand que 32°.
Rappel leçon : Dispersion de la lumière
Exercice 2
Les verres minéraux sont fabriqués avec de la silice (Si O2), de la soude (NaOH), de la potasse
(KOH) et de la chaux (Ca(OH)2). L’ajout de substances en petites quantités comme le plomb, des
ions fluorures par exemple, modifient les caractéristiques de ces verres.Le cristal (flint), contenant
du plomb, a un indice qui varie beaucoup en fonction de la longueur d’onde de la radiation.
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