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Niveau seconde
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Spectre lumière blanche

Posté par
coco29
16-09-14 à 11:55

Bonjour tous/toutes

Voilà, mon fils m'a demandé de l'aide pour son premier DM mais en physique, je dois avouer que je suis très limité. Mon but n'est pas de lui donner tout cuit les réponses mais de l'emmener à les trouver lui-même en l'aidant. Il n'a pas eu de cours sur ce thème et il doit déjà préparer un DM pour préparer le cours....

Mais voilà, la physique et moi, il y a un fossé. Je vous expose donc le sujet et toute aide sera la bienvenue.

Merci d'avance de vos réponses.

--------------------------------------------------- Sujet -----------------------------------------------------------------------------------------
La figure sur laquelle il doit travailler est un prisme. Nous voyons donc un triangle isocèle. Un faisceau de lumière blanche arrive perpendiculairement sur une face. A l'opposé se trouve un petit écran.
Il est noté aussi prisme: indice de réfraction n et air:indice de réfraction nair=1.

1) Pourquoi le faisceau de lumière blanche n'est il pas dévié sur la première face du prisme ?

2) Nommer le phénomène qui intervient sur la deuxième face, à la surface de séparation entre le prisme et l'air. Ecrire la loi correspondante

3) Tracer en couleur et sans soucis d'échelle, les rayons lumineux correspondant aux radiations extrêmes composant la lumière blanche à la sortie du prisme et jusqu'à l'écran.

4) Indiquer, sur le schéma précédent, les angles de réfraction pour chaque radiation et comparer leur valeur relative. Comment expliquer la différence observée ?

5) L'expérience est successivement réalisée avec un prisme en verre flint et en plexiglas. Quelle différence présente alors les spectres obtenus ?

6) Parmi le verre flint, le verre crown et le plexiglas lequel est le plus déconseillé pour fabriquer les pièces de verre d'une lunette astronomique ? Justifier  

Posté par
Coll Moderateur
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 12:32

Bonjour,

Bienvenue pour ton premier topic (suite de messages) sur l' !
________

Voici une figure réalisée pour un précédent topic de ce forum.

Spectre lumière blanche

Cette figure doit donner des idées... mais elle ne prétend pas convenir pour cet exercice.
________

Plusieurs remarques :
. Il y a dans ce forum de très nombreux exercices sur le prisme.
Pour apprendre à te servir du moteur de recherche :
Pour faire ta recherche :
Clique sur les maisons, ce sont des liens !
. La figure que j'ai postée montre un prisme d'angle au sommet = 35°
Cet angle est très important pour la résolution de l'exercice. En conséquence il est à peu près indispensable de poster la figure qui accompagne l'exercice.
Pour apprendre à insérer une image, une figure, un schéma, un graphique, un tableau (pas un énoncé !) clique sur la maison
. Il est probable que d'autres informations accompagnent l'énoncé (un élève ne peut pas inventer les indices de réfraction d'un matériau - flint, crown, plexiglas... - pour les différentes couleurs qui composent la lumière blanche. Il est indispensable de recopier ces valeurs.

Posté par
coco29
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 12:58

super merci beaucoup pour ces axes de recherches. S'agissant d'une activité devant l'amener au cours il n'y a pas d'angle de préciser.

je vais de ce pas voir vos indications. Merci

Posté par
coco29
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 13:22

alors voilà la figure sur laquelle il doit travailler. Il n'y a aucune indication supplémentaire.

Pour la dernière question on voit un graphique que je ne peux pas reproduire.

On voit une courbe de verre flint qui démarre à n=1.7 et qui décroit légèrement

une courbe de verre crown qui commence à n=1,54 et qui décroit légèrement

une courbe de plexiglas qui démarre à 1,5 et qui décroit légèrement.

Ces courbes ne se croisent jamais elles semblent décroître de façon parallèle

Spectre lumière blanche

Posté par
Coll Moderateur
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 18:27

Pour la suite :
1) Ouvrir le livre ! Et bien étudier ce chapitre ;
2) Proposer des réponses aux questions 1 à 4 ;
3) Poster le graphique qui donne les différentes valeurs de l'indice de réfraction de ces trois matériaux en fonction de la longueur d'onde (?) ou de la couleur (?) ou de la fréquence (?) des composantes de la lumière blanche ;
4) On pourra alors s'attaquer aux dernières questions.

Posté par
coco29
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 20:25

ok merci je pense que je vais me débrouiller pour lui expliquer tout ça en cherchant ailleurs. Avant de poster évidemment que j'ai regardé le livre mais son exercice est quelque chose qu'il voit en classe et que le prof amène aux réponses en faisant réfléchir l'élève. Et je ne suis pas prof...

Le graphique je ne peux pas le poster on n'a pas le droit de faire un scan de livre et je ne vois pas comment le créer.

Encore un prof qui donne aux élèves la préparation de cours à faire avec les parents, en DM pour être sur que c'est fait. C'est bien pour ceux qui ont des parents qui peuvent suivre. Ben tiens, si j'étais maçon je donnerai les murs à monter aux clients et je viendrai vérifier ensuite ce que ça donne.  

Bref, bonne soirée.

Devise : Expliques de quoi tu as besoin, je t'expliquerai comment t'en passer.

Posté par
Coll Moderateur
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 20:30

As-tu lu le mode d'emploi de ce forum ? Regarde : (clique sur la maison qui est un lien)

Je recopie les deux premières phrases :

Citation :
Le but du forum est d'aider les élèves à faire leurs exercices et non de faire leurs exercices à leur place.
N'envoyez pas le sujet d'un exercice sans montrer que vous y avez travaillé.


Posté par
coco29
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 21:28

j'ai bien vu tout ça je ne suis pas l'élève et mon gamin planche sur son devoir qu'il doit rendre vendredi.

il a trouvé que le faisceau se confond avec la normale il n'est donc pas dévié.

il a écrit à la 2ème question qu'il s'agit de la dispersion. Un milieu transparent (sauf le vide) est dispersif lorsque son indice de réfraction dépend de la longueur d'onde de la radiation lumineuse qui le traverse (ça c'est déjà du chinois pour moi)

il a fait son schéma avec un faisceau qui traverse la première face du prisme en suivant la normale puis subit une décomposition où il a mis un rayon bleu et un rayon rouge qui frappe l'écran.

pour les angles, l'angle de réfraction est l'angle entre la normale et la rayon. On voit bien qu'il y en a un plus grand que l'autre et là, il bloque.

Voilà ma démarche ici était de pouvoir le corriger et l'aider, pas qu'il fasse son devoir tout cuit.

Il ne sait pas que j'ai posté ici sinon il en userait et en abuserait.

Bref. Bonne continuation à votre site, pour ma part je ne pense pas trouver ici l'aide dont j'ai besoin.

Posté par
Coll Moderateur
re : Spectre lumière blanche 16-09-14 à 21:37

1) C'est juste.

2) Non, ce n'est pas cela. Il ne s'agit pas d'un phénomène lié à la traversée du milieu mais de ce qui se passe à la surface de séparation. On nomme une telle surface un "dioptre", mot expliqué dans le cours.
Mais le phénomène de dispersion interviendra un peu plus loin dans les réponses attendues.

3) C'est ce qu'il fallait faire.

4) Impossible d'aider sans les graphiques, comme je l'ai déjà écrit.
Scanner et poster un tableau, un graphique, une courbe, un schéma, etc. est autorisé. Le faire avec un exercice entier ne l'est pas. Mais tu fais comme tu veux !

Posté par
coco29
re : Spectre lumière blanche 18-09-14 à 18:45

Bon impeccable il en est arrivé au bout. De plus le prof vient de leur dire aujourd'hui qu'ils doivent le faire en exercice et qu'il sera corrigé la semaine prochaine.

Donc il verra avec la correction.

Bonne continuation

Posté par
Coll Moderateur
re : Spectre lumière blanche 18-09-14 à 18:49

Bonne continuation.



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