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Réflexion – Réfraction (suite)
Bonsoir,
J'ai réalisé l'exercice suivant :
On réalise une étude expérimentale de la réfraction à l'aide d'un demi-cylindre en cristal.
(voir schéma)
Données : nplexiglas = 1,5 et ncristal = 2
1) Comment appelle-t-on les angles i et r ?
i : «incidence»
r : «réfraction»
2) Compléter les informations suivantes en justifiant vos réponses par les calculs nécessaires.
i = 10° r = ?
i = 20° r = ?
i = 25° r = ?
i = 10° r = 7°
Sin r = 1,50 × Sin10° / 2 ≈ 0,130
r = Sin-1 (0,130) = 7°
i = 20° r = 15°
Sin r = 1,50 × Sin20° / 2 ≈ 0,257
r = Sin-1 (0,257) = 15°
i = 25° r = 18°
Sin r = 1,50 × Sin25° / 2 ≈ 0,317
r = Sin-1 (0,317) = 18°
3) Peut-on déterminer la valeur de r si i = 35° ? Pourquoi ?
Sir r = 1,50 × Sin35° / 2 ≈ 0,430
r = Sin-1 (0,430) = 25°
4) Calculer la valeur de l'angle limite de réflexion au-delà de laquelle il y a réflexion totale ?
Sin λ = n1 / n2 = 1,50 / 2 = 0,75
λ = Sin-1 = 49°
Je ne suis pas certaine d'avoir trouvé les bonnes réponses…
Quelqu'un peut-il me guider ?
D'avance, je vous en remercie.
Bonjour.
L'énoncé est un peu ambigu...
D'après le schéma, la lumière passe du plexiglas dans un milieu moins réfringent (çàd tel que nincident > nréfracté) puisque le rayon s'écarte de la normale ; or nplexi = 1.5 et ncristal = 2.
Le schéma n'est donc pas compatible avec l'hypothèse que vous avez retenue, celle d'une réfraction plexiglas/cristal.
Je vais vérifier vos réponses en ne tenant pas compte de ce schéma et en me plaçant dans votre hypothèse.
Questions 1, 2 et 3 : RAS, sauf peut-être la précision des résultats donnés pour ; j'ai obtenu, dans le même ordre que celui de vos réponses r = 7.5° 14.9° 18.5° et 25.5.
Question 4 : Si on s'en tient à l'hypothèse que vous avez choisie, il n'y a pas de réflexion totale lors de la réfraction plexi/cristal.
Le seul angle qu'on puisse calculer, et l'angle de réfraction limite rl, valeur de r obtenue quand i = 90°
soit : sin rl = 1.5 sin 90 / 2 
rl = arcsin (1.5 sin 90 / 2) = 48.6°
En conclusion, ce que vous avez fait est cohérent avec l'hypothèse que vous avez retenue, celle d'une réfraction plexiglas/cristal, mais je pense que cette hypothèse n'est pas la bonne, ne vaudrait-il pas plutôt envisager une réfraction cristal/air ?
Relisez bien votre énoncé.
A plus.
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