Manipulation optique O.1 : prisme 2
• Posez le grand prisme (section = triangle équilatéral) avec angle au sommet A = 60° sur la
feuille blanche. Envoyez le rayon LASER sur une des faces et identifiez les rayons : incident,
réfléchi, émergent (= réfracté 2×). ATTENTION : ce prisme possède une de ses 3 faces non
polie Ö bien positionner le prisme sur la feuille.
Schématisez dans votre rapport le prisme ainsi que TOUS les rayons lumineux qui y
parviennent ou en ressortent, y indiquer les angles i, r, r', i' et D tels que vus au cours.
Ö bien EXPLIQUER ce schéma.
• Posez alors le petit prisme équilatéral, puis le prisme isocèle. Décrivez vos observations.
MESURES : utiliser le grand prisme (A = 60°)
• Sur la feuille de papier A3, tracez une droite fixant la position du rayon incident, et d'autres
droites (séparées ou non, à votre convenance) que devra suivre successivement le rayon réfléchi
sur la 1ière face du prisme sachant que l’angle entre le rayon incident et le rayon réfléchi variera
de 70° à 150° (cfr tableau 1). Quel est l’angle d’incidence correspondant ?
Que valent les erreurs sur les angles 2i et i ?
• Replacez la feuille sur le support en bois et posez le prisme On fera alors varier l’angle
d’incidence en faisant pivoter le prisme, de manière à faire coïncider le rayon réfléchi avec les
droites tracées. Pour chaque position du rayon réfléchi, repérez et marquez quelques points sur le
passage du rayon émergent, tracer le rayon émergent et mesurer D, l’angle de déviation.
• Porter en graphique l'angle de déviation en fonction de l'angle d'incidence : D=f(i), en utilisant
du papier graphique linéaire et en n’oubliant pas d’indiquer les barres d’erreur (dues
essentiellement à la largeur du faisceau et à l'instrument de mesure : le rapporteur).
Ö Tracer la meilleure courbe.
• A partir de la courbe tracée sur le graphique, déterminez Dmin. Il s'agit donc d'une
détermination graphique. Estimez l’erreur sur cette grandeur : εDmin.
• Calculer l’indice de réfraction du verre constituant le prisme ainsi que l’erreur commise (εn).
Tableau 1
Angle 2i Angle i Angle D
70°
80°
90°
95°
100°
105°
110°
115°
120°
130°
140°
150°
Pour rappel :
n
AD
A
=
+
H
G
K
J
sin
sin
min
2
2