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Niveau seconde
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Détecteur de pluie et refraction de la lumière.

Posté par
Leleko68
22-09-11 à 20:48

Bonjour ! J'ai un TP de Physique sur le détecteur de pluie et la refraction de la lumière, mais je n'y arrive pas .. Je vous remercie d'avance pour votre aide !

1.Expérience :
En utilisant que vous avez à disposition, dirigez un rayon lumineux comme l'indique la figure ci-après, vers le milieu de la face plane d'un hémicylindre en plexiglas d'indice 1,5.


a.Le rayon est-il dévié lorsqu'il pénètre en I dans le plexiglas ?
b.Régler l'angle d'incidence à 30°. Quelle est la valeur de l'angle de réfraction dans l'air ?
c.Régler l'angle d'incidence à 50°. Existe-t-il un rayon réfracté ? Qu'advient-il de la lumière incidente ?
d.Faire varier l'angle d'incidence et trouver l'angle limite pour lequel on observe une réfraction.

2.Interprétation :
On appelle angle d'incidence limite i1 lim, l'angle d'incidence pour lequel l'angle de réraction est égal à 90°. En utilisant le 2ème loi de Descartes, calculer l'angle d'incidence limite pour qu'il y ait réfraction lors du passage plexiglas -> air.
Comparer à la valeur trouvée expérimentalement.

3.Conclusion :
Lorsque i1 est inférieur à illim :
Lorsque i1 est supérieur à illim :

Détecteur de pluie et refraction de la lumière.

Posté par
Coll Moderateur
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 23-09-11 à 10:01

Bonjour,

Toute la partie 1 est de l'expérimentation. As-tu fait ces mesures ? Que trouves-tu ?

La partie 2 est l'interprétation.
D'après la loi de Snell-Descartes quelle est la valeur de l'angle d'incidence limite (celle pour laquelle l'angle de réfraction vaut 90°) dans le passage du plexiglas à l'air ?

Posté par
Leleko68
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 23-09-11 à 20:17

Bonsoir,

Oui, j'ai fais les expériences ! Désolé, j'ai oublié de mettre mes résultats.
J'ai trouvé :

a.Non, le rayon n'est pas dévié lorsqu'il pénètre en I dans le plexiglas.
b.L'angle de réfraction dans l'air est d'environ 48°.
c.Non, il n'y a pas de rayon réfracté. La lumière incidente, elle, resort.
d.L'angle limite pour lequel on observe uen réfraction est de 41.5°.


Pour l'interprétation, je connais la formule n1sin(i1) = n2sin(i2).
Mais j'ai plus de mal à l'appliquer. Si on prend n1=1 ; n2=1.5 ; i1 (celui qu'on cherche) ; i2=90° ; après je fais un produit en croix, mais je trouve 60° ..

Posté par
Coll Moderateur
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 23-09-11 à 20:31

Beaucoup de bonnes choses.

a : d'accord

b : très bien
faisons-le par le calcul
1,5 sin(30°) = 1 sin(r)
sin(r) = 0,75
et donc
r = sin-1(0,75) 48,6°

c : d'accord

d : très bien encore
mais ton calcul ne va pas. Le "produit en croix" ne doit pas être fait avec les angles mais avec les sinus des angles ! !
1,5 sin(ilim) = 1 sin(90°)
sin(ilim) = 1 / 1,5
ilim = sin-1(1/1,5) 41,8°

Posté par
Leleko68
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 23-09-11 à 20:46

Merci beaucoup ! Je pensais avoir plus de fautes !

Je me permets encore de vous embêter un peu ..
Dans la conclusion, je dois marquer quoi ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 23-09-11 à 21:27

Qu'as-tu observé ?

Lorsque i < ilim, il y a un rayon réfléchi (une faible part de la lumière du rayon incident) et un rayon réfracté (la majeure partie de la lumière du rayon incident)

Lorsque i > ilim , il n'y a plus de rayon réfracté et le rayon réfléchi a la même intensité lumineuse que le rayon incident.

Voilà, il me semble, ce que pourrait être la conclusion.

Posté par
Leleko68
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 23-09-11 à 21:34

Un énorme merci !

Bonne soirée

Posté par
Coll Moderateur
re : Détecteur de pluie et refraction de la lumière. 24-09-11 à 07:28

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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