TP 3 : loi de la réflexion et de la réfraction

 

I)                   réflexion

1)      schéma

 

2)      expérience

(Sélectionner un seul rayon lumineux avec les aimants)

Q1 Quel phénomène observe t-on ?

Q2 Donner la définition de l’angle d’incidence i 1 et l’angle de réflexion i2

Q3 Régler plusieurs valeurs d’angle d’incidence i1 , relever les valeurs correspondantes d’angle i2 de réflexion. Conclusion.

Q4 Les rayons incident et réfléchit sont-ils dans le même plan ?

 

3)      lois de la réflexion

Q5 Enoncer les 2 lois de la réflexion

 

II)                La réfraction

1)      schéma

 

 

2)      expérience

Q6 Faire tourner le disque de plexiglas ? Qu’observe-t-on ? Comment s’appelle ce phénomène ? Qu’est ce qu’un dioptre ?

Q7 Régler un angle d’incidence i1 = 20°. Quel est l’angle de réfraction i2 ?

 

Q8 Donner sa définition.

Q9 Dessiner le chemin du rayon à travers le plexiglas et noter l’angle de réfraction i2.

Q7 Comment évolue l’angle de réfraction i2 quand l’angle d’incidence augmente ?

Q8 Quel est l’angle de réfraction maximum ?

Q9 Dans quel plan se trouve le rayon réfracté ?

Q9 Que remarquez vous lors du passage du rayon lumineux à travers le dioptre plexiglas/air.

Q10 Observe-t-on un autre phénomène que celui de la réfraction ?

 

3)      Relation entre l’angle d’incidence i1 et de réfraction i2

Compléter le tableau de mesure suivant :

Angle d’incidence i1(°)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Angle de réfraction i2(°)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q11  Tracer le graphe sur excel i2 en fonction de i1 . Trouve-t-on une relation de proportionnalité entre ces 2 grandeurs ? Pourquoi ?

Q12 Noter sur la ligne 3 du tableau les valeurs de sin i1 et sur la ligne 4 les valeurs de sin (i2). Tracer le graphe sin i2 en fonction de sin i1.

Q13 Quelle relation existe-t-il entre ces 2 grandeurs ?

Q14 Déterminer la pente de la droite. Quelle est son unité ?

Q15 Rappeler la définition de l’indice de réfraction ‘n’ d’un milieu. Sachant que l’indice de réfraction de l’air est n1 = 1,00 et que l’indice de réfraction du plexiglas est n2 =          ,

calculer la célérité de la lumière dans ces 2 milieux transparents.

A l’aide de la pente de la courbe et des données de la question Q15 trouver une relation entre n1, n2,sini1, sini2.

 

4)      Lois de Descartes sur la réfraction

Enoncer les 2 lois de Descartes sur la réfraction.

 

III)             application des lois de la réfraction

1)      Lorsque que le rayon passe du plexiglas à l’air quel est l’angle d’incidence ? Quel est l’angle de réfraction ? La seconde loi de la réfraction est-elle en accord avec votre mesure ?

2)      Prendre un angle d’incidence  i1 = 25° et mesurer expérimentalement l’angle de réfraction i2. La seconde loi de Descartes est-elle vérifiée ?

 

3)      Qu’elle est la valeur expérimentale de l’angle de réfraction i2 maximum. Cette valeur est-elle en accord avec la valeur théorique ?