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Physique = Réflexion/Réfraction
Bonjour, je suis une élève de première au CNED et j'ai des difficultés pour réaliser ce devoir, j'ai mis le plus de réponses possibles. Je ne veux pas que l'on fasse le devoir à ma place, seulement qu'on m'aide à le comprendre.
Un rayon lumineux est projeté dans un aquarium équipé d'un fond en miroir.
Le rayon lumineux arrive d'un angle d'incidence de 35° sur la surface de l'eau.
1. Reproduire le schéma et indiquer la position de l'angle d'incidence.
J'y ai déjà répondu
2. Quel phénomène subit le rayon lumineux lorsqu'il arrive à la surface de l'eau ?
Le phénomène de réfraction.
3. Tracer le trajet du rayon lumineux lorsqu'il rentre dans l'eau jusqu'au miroir.
Justifier votre tracé par les calculs nécessaires.
Sin(35°) = 1,33 x Sin(r) → Sin(r) = Sin(35°) divisé par 1,33 = 0,431.
Donc r = 25,5°.
4. Quel phénomène subit le rayon lumineux lorsqu'il arrive sur le miroir ?
Le phénomène de réflexion totale
5. Tracer le rayon lumineux du miroir jusqu'à la surface de l'air.
Justifier votre tracé par les calculs nécessaires.
A partir de cette question je ne comprend plus.
6. Quel phénomène subit le rayon lumineux lorsqu'il arrive à la surface de l'air ?
7. Tracer le trajet du rayon lumineux lorsqu'il sort de l'eau.
Justifier votre tracé par les calculs nécessaires.
Bonjour;
Vos réponses aux 4 premières questions sont correctes.
Juste une petite réserve pour la réponse 4...
4. Quel phénomène subit le rayon lumineux lorsqu'il arrive sur le miroir ?
Le phénomène de réflexion totale
Pour la suite...
5. Tracer le rayon lumineux du miroir jusqu'à la surface de l'air.
D'autre part, après réflexion sur le miroir, le rayon frappe-t-il la surface de l'eau (horizontale), ou la paroi verticale de l'aquarium ?
Cette précision apparaît peut-être sur le schéma, mais tel que c'est écrit, on peut envisager les deux possibilités.
Quoi qu'il en soit, la solution passe par l'application de la loi de Snell-Descartes.
A vous.
Bonjour,
D'accord, merci pour la précision de la question 4. En ce qui concerne la 5, je suis d'accord avec vous, donc, On sait que dans l'eau l'angle d'incidence est de 25.5°. Et dans mon cours, on me dit que i = r. Donc que l'angle d'incidence est égal au rayon réfléchi, mais je ne suis absolument pas sûre de ce que j'avance. Si cette méthode ne fonctionne pas j'essayerai avec la loi de Snell -Descartes.
Sachant que i = 25.5 j'en conclu que r = 25.5 également, il faut reporter la valeur de i à l'opposé de la normal avec toujours la même valeur de l'angle?
Vous ne répondez pas à ma demande d'information, une fois réfléchi par le miroir, le rayon frappe-t-il la surface horizontale de l'eau ou la paroi verticale de l'aquarium ?
On sait que dans l'eau l'angle d'incidence est de 25.5°. Et dans mon cours, on me dit que i = r.
Ce serait plus clair si vous joigniez un schéma.
Pour la marche à suivre, voici quelques indications
[lien]Il frappe la surface horizontale de l'eau. Je parle ici de la réflexion sur le miroir. Oui ce sera mieux avec un schéma.
Merci pour le lien! Je vous mets également mon brouillon pour la réflexion sur le miroir.
je ne parviens pas à joindre mon brouillon à cause de ses dimensions..
Sur le miroir, on a effectivement égalité entre l'angle d'incidence et l'angle de réflexion ; c'est aussi une des lois de Snell-Descartes.
Pour les justifications, pensez aux propriétés des angles alternes/internes.
Puisque, après réflexion sur le miroir, le rayon frappe à nouveau le dioptre eau/air, vous allez devoir re-appliquer la loi des sinus.
Je vous remercie ça a fonctionné.
D'accord, j'y ferai attention.
En revanche je ne comprend pas pourquoi il faut que je re-applique la loi des sinus.. Peut-être pare ce que le rayon lorsqu'il ressort de l'eau n'a plus la même angle?
En revanche je ne comprend pas pourquoi il faut que je re-applique la loi des sinus.
Je n'y parviens pas il n'accepte que ce tout petit format je ne sais pas si vous arriverez à y voir quelque chose!
Voici ce que j'ai fait:
Sin(25.5°) = 1 x sin(r) -> Sin(r) = Sin(25.5°) divisé par 1 ce qui m'a donné 0.430.
Est-ce juste?
Non, ça ne va pas.
Récapitulons.
Sur le schéma ci-dessous...
en I : nair sin i = neau sin r 
r = 25.5°
en J : j = r (angles alternes-internes par rapport aux normales aux points I et J et au rayon IJ)
j = j ' (loi de Descartes pour la réflexion) j = j' = r = 25.5°
en I': r' = j' (angles alternes-internes par rapport aux normales aux points J et I' et au rayon JI')
neau sin r' = nair sin i' (loi de Descartes pour la réfraction en I')
Je vous laisse faire le dernier calcul.
D'accord, alors il faut que je divise sin(25.5°) par 1.33 ce qui me donne 0.323?
Je ne sais plus comment faire pour passer de cette valeur à celle l'angle en degré par contre.. Et donc avec cette dernière valeur nous aurons répondu entièrement à la question 5 il me semble.
il faut que je divise sin(25.5°) par 1.33 ce qui me donne 0.323?
En I', on a : neau sin r' = nair sin i'
Que valent r', neau et nair ?
En fait j'ai compris ce que vous voulez que je fasse, mais je n'arrive pas à l'appliquer comme il le faudrait.
Pourriez-vous m'expliquer comment fait-on pour passer d'une valeur (je donne au hasard 0.496) à une valeur en degré s'il vous plaît?
Il doit y avoir, sur votre calculatrice un touche [sin-1] ou [arcsin] ou [inv sin].
Pressez cette touche, puis tapez la valeur 0.496 (en reprenant votre exemple) ; validez et notez la valeur de l'angle affiché par la calculatrice.
Pour avoir la valeur de l'angle en °, il faut avant toute chose, vérifier qu'elle est bien en mode ° (et non en mode radian ou en mode grd).
En cas de difficultés, indiquez moi la marque et le modèle de votre calculatrice pour que je puisse vous donner des informations adaptées.
Merci beaucoup ça fonctionne 
Alors je reprend, je dois d'abord calculer sin i'. Donc pour cela on applique neau sin r' = nair sin i'
Je remplace par les valeurs que je connais donc 1.33 sin 25.5 = 1 sin 35.
i à la même valeur que i' il me semble donc ça nous ferai environ 34.9°?
Vraiment? Je vous remercie infiniment d'avoir passé autant de temps avec moi sur ce devoir qui finalement n'était pas aussi dur que ça quand on à les bonnes explications! Merci beaucoup c'est super 
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