poste n°1 : la lumière blanche • Placer un prisme (en verre) sur le

chapitre 8 : dispersion et
réfraction de la lumière
(p120 à 135)
activité
poste n°1 : la lumière blanche
 Placer un prisme (en verre) sur le trajet de la lumière blanche émise par une lampe à incandescence et faire les
réglages nécessaires afin d’observer sur l’écran, un spectre lumineux. Ce phénomène s’appelle la dispersion de la
lumière blanche.
a. Quels milieux transparents, la lumière
traverse-t-elle successivement ?
b. Qu’arrive-t-il à la lumière quand elle change
de milieu transparent ?
c. La déviation est-elle la même pour toutes les
couleurs (dites radiations) observées ? Quelle
est la couleur (ou radiation) la plus déviée ?
Compléter alors le trajet des rayons lumineux en
complétant avec de la couleur, ce croquis :
lumière
blanche
air
verre
De
ceux
mots,
« monochromatique »
et
« polychromatique », lequel convient le mieux pour
décrire la lumière blanche ?
Compléter le croquis avec
les étiquettes ci-dessous:
A chaque radiation (ou couleur), on associe une grandeur appelée longueur
400
Lumière visible
Infrarouges (IR)
600
longueur d’onde  (en nm)
700
d’onde, notée (on dit lambda)
L’œil est sensible aux radiations de longueur d’onde  comprises entre 400 et
700 nm.
500
Ultraviolets (UV)
Proposer une explication de la dispersion de la lumière blanche. On s’aidera des données suivantes :
Evolution de l’indice de
réfraction du prisme en
fonction de la longueur
d’onde de la lumière le
traversant
poste n°2 : les mirages
 Intercaler sur le trajet de la lumière d’un LASER, une petite cuve remplie d’eau et de sel inégalement dissous : c’est
un milieu hétérogène.
Comment se propage la lumière dans les milieux
transparents et hétérogènes ?
Les mirages :
Les mirages reposent sur ce phénomène. Dans l’eau, la lumière se propage en ligne droite, comme dans tout milieu
homogène. Le sel déposé au fond de l’eau, se dissout lentement en créant des couches très fines d’eau salées,
d’indices de réfraction différents. La lumière subit donc une légère réfraction chaque fois qu’elle change de couches
d’eau salée
Couches d’eau salées
d’indices de réfraction
différents
On distingue deux types de mirages :
Le mirage inférieur ou mirage chaud
est causé par le réchauffement des
couches basses de l'air, ce qui a lieu très
fréquemment dans les zones désertiques
ou sur les routes chauffées par le soleil.
Les rayons lumineux sont alors très
courbés dans cette zone près du sol. Des
turbulences ont également tendance à
apparaître et donneront une impression
de distorsion de l'image.
C'est pour cette raison, que les mirages
donnent une image instable, comme une
flaque d'eau.
Le mirage supérieur ou mirage froid survient
lorsque l'air proche du sol est plus froid qu'en
hauteur : la température croit avec l'altitude sur
une certaine distance. Ceci est le cas dans des
lieux où la surface du sol est très froide
(banquise, mer froide, sol gelé...) L'image de
l'objet sera au-dessus de l'objet réel.
On vous présente différents photos de mirages observées dans la nature. Trouver le type de mirage
présenté (inférieur ou supérieur) :
poste n°3 :
le laser
 Placer un prisme (en verre) sur le trajet de la lumière émise par un LASER et faire les réglages nécessaires afin
d’observer sur l’écran, un spectre lumineux.
a. Quels milieux transparents, la lumière
traverse-t-elle successivement ?
b. Qu’arrive-t-il à la lumière quand elle
change de milieu transparent ?
c. La déviation est-elle la même pour toutes
les couleurs (dites radiations) observées ?
Quelle est la couleur (ou radiation) la plus
déviée ?
Compléter alors le trajet des rayons lumineux en
complétant avec de la couleur, ce croquis :
LASER
air
De
ceux
mots,
« monochromatique »
et
« polychromatique », lequel convient le mieux pour
décrire la lumière du LASER ?
verre