On remplit d'un liquide inconnu un aquarium. On éclaire la surface du liquide avec un faisceau laser rouge.
1) On oriente le laser perpendiculairement à la surface du liquide. Quelle est la valeur de l'angle d'incidence ? (je pense que c'est 0 mais je n'en suis pas sure)
2) A l'aide de la seconde loi de Descartes, en déduire la valeur de l'angle de réfraction.
3) On éclaire maintenant la surface du liquide avec une incidence de 40°. On mesure l'angle de réfraction; on trouve 28.67°. En éduire le liquide inconnu.
Données:
Vitesse en 10 (exposant 8) m.s(-1)
vide: 3
air:3
eau:2.25
alcool:2.20
plexi:2.14
verre:2.00
diamant:1.24
Indice Sans unité
diamant:2.42
verre:1.5
benzène: 1.4
Ethanol:1.35
solution molaire KCI:1.34
eau:1.33
méthane:1.00044
air à 0°C:1.00028
vide:1
Merci d'avance
Bonjour,
1)On mesure les angles par rapport à la normale au dioptre, c'est à dire une droite qui est perpendiculaire à la surface du dioptre (surface limitant les deux milieux différents).
Si le rayon arrive perpendiculairement à la surface du liquide, l'angle d'incidence est bien de 0°.
2) La seconde loi de Descartes dit que s'il existe le rayon réfracté appartient au plan d'incidence et il y a une relation qui lies les angles réfracté et incidents:
n1.sin(i1)=n2.sin(i2) indice 1: milieu 1 ; indice 2: milieu 2
nair.sin(0°)=n2.sin(i2)
n2.sin(i2)=0 donc sin(i2)=0 car n2 ne peut être nul, car on a la relation n=c/v (le rapport entre la vitesse de la lumière dans le videsur la vitesse de propagation dans le milieu, si n est égale à 0 cela veut dire que la vitesse de propagation dans le milieu est plus grande que la vitesse de la lumière dans le vide, or c'est une vitesse limite qu'on ne peut dépasser!)
sin(i2)=0 <=> i2=0°
3) On utilise la même relation que précédemment pour trouver l'indice de réfraction du liquide inconnu:
n1.sin(i1)=n2.sin(i2)
nair.sin(40°)=n2.sin(28,67°)
n2=nair.(sin(40°))/(sin(28,67°))
n2=1.sin(40)/sin(28,67)=1,34 j'ai pris nair=1,000 et non par nair=1,00028 car je suppose que l'experience est faite à 20°C plutôt qu'à 0°C, enfin ce n'est qu'un détail. A toi de voir quel liquide est contenu maintenant..
Bonjour,
Ce que je ne comprend pas c'est que dans l'énoncé, il me manque des données j'ai l'impression. Il ne précise pas dans quels milieux se propage le laser lumineux.
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