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Niveau seconde
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DM réfraction 1

Posté par
Paulk57
28-01-17 à 14:57

Bonjour à tous j'ai un dm de physique à rendre pour lundi où je bloque dans certaines questions, les voici:

exercice 1:

On considère le dioptre plan air/verre représente dans un plan perpendiculaire à sa surface. L'indice de l'air est égale à n1=1.00 et celui du verre à n2=1.50. Un rayon situé dans le plan de figure arrive sur ce dioptre, en faisant un angle de 40.0° avec le dioptre.

1/Calculer l'angle d'incidence i et le faire figurer sur un schéma respectant les différentes données et notations.
2/Écrire la deuxième loi de la réfraction et calculer l'angle de réfraction r puis tracer le rayon réfracté.

exercice 2:

***Enoncé effacé***

Merci d'avance, bonne journée.

***Un topic = un exercice***

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 15:13

Bonjour,

Tu ne bloques pas sur des questions, mais sur l'ensemble de ton DM ...

As-tu au moins fait un schéma de la situation ?

Représente :
* dioptre plan air/verre ;
* le rayon d'incidence avec son angle i ;
* le rayon réfracté avec son angle r

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 15:15

Je te conseille d'étudier attentivement cette fiche et de me faire des propositions de réponse ensuite :

Réfraction de la lumière

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 15:46

pas de problème, j'ai mis ça:

1/ angle d'incidence = 40°
2/  n1*sin i1=n2*sin i1
       sin i1=(n2*sin i2)/n1
       sin i1=(1.5*sin40)/1
       sin i1=0.96
      

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 15:46

je n'arrive pas à insérer le schéma

Posté par
Priam
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 16:29

C'est  i1 (angle d'incidence) qui vaut 40° !

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 16:40

c'est bien ce que je me disais mais pourtant j'ai passé 10 minutes à réfléchir la dessus mais je ne sais pas comment faire autrement
mais la question 1/ est juste alors?

Posté par
Priam
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 16:51

1. C'est juste.
2. Reprends ton calcul à partir de  n1*sin i1 = n2*sin i2.

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 17:11

n1*sin i1=n2*sin i2
n1=1 donc sin i1=n2*sin i2
                         sin i1=1.5*?????

on ne connait pas i2 non?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 17:50

Mais i2 c'est ce que tu cherches à calculer, voilà pourquoi tu ne le connais pas

La relation de Descartes doit être adaptée aux notations de l'énoncé :

n1*sin i1=n2*sin i2 s'écrit ici : n1.sin(i) = n2.sin(r)

<=> sin(r) = n1/n2.sin(i)

<=> r = sin-1(n1/n2.sin(i))

Il suffit d'utiliser ta calculatrice pour déterminer la valeur de l'angle (vérifie qu'elle soit bien réglée en degrés).

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 18:07

mais pourquoi passe t-on de
n1*sin i1=n2*sin i2 à sin i2=n1/n2*sin i1
et non de
n1*sin i1=n2*sin i2 à sin i2= n2/n1*sin i1
???

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 18:11

car n1/n2*sin i1
=1/1.5*sin(40)
=1.04
et arcsin(1.04) n'est pas possible

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 18:47

Oui, la fonction arcsin est une fonction comprise entre -1 et 1.

n1.sin(i) = n2.sin(r)

L'égalité est conservée si on multiplie chaque côté par une même constante :

<=> 1/n2.n1.sin(i) = 1/n2.n2.sin(r) tu es d'accord ?

Et donc n1/n2.sin(i) = sin(r).

Attends un peu, un dioptre est une surface séparant deux milieux transparents homogènes et isotropes, d'indices de réfraction différents. Donc, si le rayon incident fait un angle de 40° avec cette surface, que vaut l'angle d'incidence ?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 18:51

Un schéma de la situation (si j'interprète bien ton énoncé) :

DM réfraction 1

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 19:17

je suis d'accord sur ton égalité
et oui le schéma est bien celui-là

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 19:20

donc le calcul serai:
n1/n2*sin(i)=sin(r)
donc1/1.5*sin40=sin(r)
donc 1.03=sin(r)
ce qui n'est pas possible

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 20:23

Tu as mal regardé le schéma ...

40° ne correspond pas à l'angle d'incidence.

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 20:34

ahhh oui l'angle i1 est égale à 50°

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 20:37

Yep

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 20:50

ça donne ceci:

n1/n2*sin(i)=sin(r)
1/1.5*sin(50)=sin(r)
sin(r)=0.87
r=60.45°

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 28-01-17 à 20:53

donc pour l'exercice 1:

1/ L'angle d'incidence est égale à 50°

2/  n1/n2*sin(i)=sin(r)
      1/1.5*sin(50)=sin(r)
       sin(r)=0.87
       r=60.45°
L'angle réfracté est de 60.45°

C'est bien cela?

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 10:08

Comment est dévié le rayon quand tu passe d'un milieu moins réfringent à plus réfringent (n2 > n1) ?

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 12:30

eh bien le rayon réfracte est plus grand que le rayon incident

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 13:19

Regarde le début de cette vidéo :

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 13:23

ah d'accord en fait le rayon refracté est plus petit que le rayon incident

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 13:25

j'ai refait les calculs et je trouve:
sin(r)=n1*sin(i)/n2
            =1*sin(30)/1.5
            =0.51
          r=arcsin(0.51)
          r=30.66°

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 15:55

Ahh ! Là je préfère .

Retiens bien cette propriété de réfringence, c'est toujours utile pour s'assurer de la pertinence de ses résultats !

Une premier exercice de terminé ! Pense à cette propriété pour finir le deuxième.

Et pour vérifié ton résultat, tu peux utiliser de nouveau ta relation et vérifier que n1.sin(i) = n2.sin(r)

Posté par
Paulk57
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 16:20

Eh ben voilà!

Merci beaucoup j'ai enfin compris cet exercice

Oui j'ai mis une proposition pour l'exercice 2 dans l'autre sujet

Merci beaucoup!

Posté par
gbm Webmaster
re : DM réfraction 1 29-01-17 à 20:38

De rien
A+



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