Frédéric Dargent Lycée La Trinité Béziers
On se propose de réaliser une démarche expérimentale pour expliquer le(s) phénomène(s) physique(s) en jeu dans les fontaines
lumineuses.
L’un des paramètres susceptibles d’avoir un effet sur la propagation de la lumière apparaît dans le texte. Identifier ce paramètre et
indiquer parmi les actions ci-dessous celle(s) qui pourrai(en)t permettre d’analyser son influence :
- Diriger le laser en direction de l’ouverture où coule la fontaine
- Faire varier la hauteur de liquide dans le réservoir
- Modifier le liquide contenu dans le réservoir
- Réaliser l’écoulement dans un tuyau en caoutchouc transparent placé en sortie de fontaine
- Ne pas introduire de liquide dans la fontaine
Quel(s) autre(s) facteur(s), les actions ci-dessus peuvent-elles permettre de mettre en évidence ?
Quelle application la fontaine lumineuse a-t-elle selon vous inspirée au domaine médical ?
On pourra utiliser le modèle du rayon lumineux pour raisonner (schéma)
La lumière qui se propage en ligne droite dans un milieu transparent et homogène, peut être déviée et/ou réfléchie au passage d’un
milieu transparent à un autre.
Le passage d’un milieu à un autre se nomme réfraction.
On parle de réflexion totale si la lumière est totalement réfléchie : il n’y pas réfraction dans le nouveau milieu rencontré.
La possibilité de rencontrer ce phénomène dépend de l’ordre dans lequel les milieux traversés se succèdent. Lorsque cet ordre est
favorable, il existe un angle d’incidence limite au-delà duquel il y réflexion totale. Pour une incidence inférieure, la réfraction est
possible.
Exemples :
Le milieu médical utilise ce phénomène pour la fibroscopie : le principe de la fibre optique repose sur la réflexion totale
Proposition de bilan de cours
Quelque soit l’angle d’incidence , l’ordre de
succession des milieux ne permet pas d’obtenir
la réflexion totale.
L’angle d’incidence est assez grand et l’ordre de
succession des milieux est favorable : il y
réflexion totale, la lumière n’est pas réfractée.