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Niveau seconde
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Exercice sur la réfraction de lumiere

Posté par
SpeeDiiZ
15-12-13 à 15:11

Bonjour à tous, j'aurai besoin de votre aide pour les 2 dernieres question de l'exo 2 de mon dm.

Le rayon d'un faisceau de lumière monochromatique issu d'un laser est dirigé sur une lame de verre. Pour cette lumière, l'indice du verre est 1.47.

Question 3 : Avec quel angle d'incidence i' la lumière atteint-elle la surface de sortie séparant le verre et l'air ?

Question 4: Calculer l'angle de réfraction lorsque la lumière sort du verre.

Voilà c'est tout. Je voudrais que l'on m'explique comment faire mais je ne veux pas que l'on me le fasse ça me servirait à rien.

Merci d'avance et bonne journée!

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 15:53

Bonjour,

Et comment pourrait-on répondre sans connaître l'énoncé ?

Peux-tu poster l'énoncé et les deux premières questions ? Ce serait aussi une très bonne idée que tu postes tes résultats à ces deux premières questions.

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 16:16

Je l'ai mis l'énoncé , c'est "Le rayon d'un faisceau de lumière monochromatique issu d'un laser est dirigé sur une lame de verre. Pour cette lumière, l'indice du verre est 1.47. "


Question 1 : Donner l'expression de la seconde loi de Descartes

n1* sini = n2*sinr

Question 2: Calculer l'angle de réfraction r lorsque la lumière pénètre dans le verre avec un angle d'incidence i=40°

1.00*sin40 = 1.47*sinr

       1.00*sin40
sinr = __________
        1.47
sinr = 0.44
r = 26.10°

Voilà pour les questions précédentes

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 16:32

Eh bien voilà... tu démontres, s'il en était besoin, que la troisième question suit toujours la deuxième !

Impossible de faire la troisième question si l'on ne connaît pas l'énoncé de la deuxième...
_________

As-tu commencé par faire une figure ?

Ceci devrait te permettre de répondre à la troisième question sans aucun calcul.

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 16:58

Je viens de faire un petit schéma et la réponse ne serait pas 90° ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 17:01

Si la lame est une lame à faces parallèles la réponse n'est certainement pas 90°

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 17:19

Et bah c'est toutes les valeurs comprises entre 90° et 0°

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 17:27

"Bah" une seule valeur est la bonne... laquelle ?

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 17:49

En fait je ne comprends pas la question que veut dire "la surface de sortie séparant le verre et l'air " ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 17:59

Une lame à faces parallèles a deux faces :
. une face d'entrée ; le rayon y arrive par exemple au point I
. une face de sortie par laquelle le rayon va éventuellement sortir au point J après avoir traversé la lame selon le trajet IJ

Exercice sur la réfraction de lumiere

L'angle d'incidence au point I, sur la face d'entrée, vaut 40° (angle vert)
L'angle de réfraction au point I, toujours sur la face d'entrée mais à l'intérieur de la lame, vaut environ 25,9° (angle rouge)

Note : tu as arrondi beaucoup trop brutalement le résultat intermédiaire
sin(r) = sin(40)/1,47 0,437 270
et donc r 25,93°

Que vaut l'angle d'incidence au point J ?

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 18:46

Il vaut 25.93° puisque l'angle r et l'angle i' sont correspondants ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 18:52

Mais oui. Tout simplement...
De l'utilité d'une figure n'est-ce pas ?
En physique une figure est presque toujours indispensable.

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 18:59

Merci d'avoir pris la patience de m'aider

Posté par
SpeeDiiZ
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 19:34

Et donc pour la question 4 c'est:

n1*sini = n2*sinr
1.47*sin25.93 = 1.00*sinr
sin r = 1.47*sin25.93
sinr = 0.65
r= arcsin(0.65)
r= 40.54°

Est-ce bon ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 15-12-13 à 19:42

Ah, les arrondis...

n1*sin(i) = n2*sin(r)
1.47*sin(i) = 1.00*sin(r)
donc
sin(r) = 1,47 sin(i)

Mais sin(i) = sin(40°)/1,47
donc
sin(r) = 1,47 sin(40°) / 1,47 = sin(40°)

Et donc... r = 40°

Exercice sur la réfraction de lumiere

Il faut se souvenir de cette image qui est tout à fait classique et que tu retrouveras souvent en optique.

Posté par
gwendolin
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 16-12-13 à 13:59

bonjour,

pour l'égalité des angles : ce sont des angles alternes-internes

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur la réfraction de lumiere 16-12-13 à 14:52

Bonjour gwendolin

Tu as tout à fait raison.
Merci d'avoir corrigé !



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