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Niveau seconde
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Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo

Posté par
Lenalee
27-12-09 à 20:14

Bonjour,
j'ai un petit problème avec un exercice de physique, et j'aimerais que vous m'aidiez svp

Un aquarium, de largeur d = 20 cm est posé sur une table. Un fin
faisceau de lumière solaire arrive d'une persienne sur une des parois d e
l'aquarium, avec une incidence i1 = 45° par rapport à la normale.
On suppose que la cuve est suffisamment profonde pour que la lumière
puisse émerger de l'aquarium et atteindre une feuille blanche située
après la deuxième paroi.

1- Prévoir qualitativement le(s) phéomène(s) mis en jeu.
2- On souhaite savoir si il y a décomposition de la lumière.
a.Tracer, à l'échelle, le chemin parcouru par un rayon violet, puis par un rayon rouge (pour simplifier, on ne tiendra pas compte des effets dus au verre de l'aqurium)
b.Qu(observe-t-on si on place une feuille banche sur la table de l'autre côté de l'aquarium ?
Données: indice de réfraction de l'eau: violet: nv = 1.34 ; nr = 1.33

La premier question, j'ai répondu que les phénomènes mis en jeu sont un phénomène de réfraction, et une décomposition de la lumière. (merci de m'indiquer si c'est bon)

La deuxième j'ai calculé l'angle de réfraction de la radiation violette
sin r = sin 45°/1.34
sin r = 0.528
sin -1 0.528 = 31.9°

angle de réfraction de la radiation rouge
sinr = sin 45°/1.33
sin r = 0.532
sin -1 0.532 = 32.1°

Maintenant je n'ai pas compris exactement ce que je devais dessiner à l'échelle merci de m'aider et m'indiquer si j'ai fais une erreur dans mes calculs.

Et pour la troisième question je ne vois pas du tout qu'est ce qu'on pourrait observer sur la feuille blanche.

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
mazzu
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 28-12-09 à 10:45

Salut,
Je pense que ce que tu doit dessiner à l'échelle c'est le schéma de la réfraction...
Ex :
Donc : tu dessine l'aquarium de 20 cm de large en faisant un rectangle et en mettant les vrai mesure d'angle de 45° et les autres trouvées grâce au calcul...

Et pour la 3ème question sur la feuille on ne verrai qu'un faisceau de lumière blanche puisque la feuille est placée devant l'aquarium si j'ai bien tout compris si quelqu'un pouvait aussi jeter un oeil car je ne suis pas sur de ce que j'avance...

Posté par
Lenalee
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 29-12-09 à 10:40

Je n'ai pas compris pourquoi est ce que l'on verrait un faisceau de lumière blanche et pas un spectre.

Posté par
Lenalee
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 31-12-09 à 15:31

Il n'y a personne qui peut me répondre pour la troisième question ?

Posté par
magisterien
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 31-12-09 à 15:52

Si j'ai bien suivi ce que tu as fait il manque une grosse partie.
Ton rayon je suis d'accord est refracté à l'entrée de la première paroi mais également en sortie de la deuxième. Le fait que les parois soient parallèles compensent la déviation dans l'eau.. et au final aucun rayons n'a été déviés donc tu vois toujours le même faisceau qu'en entrée.

Posté par
Lenalee
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 02-01-10 à 13:26

Donc sur la feuille blanche on ne voit qu'un faisceau de lumière blanche ?

Posté par
magisterien
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 02-01-10 à 14:16

Oui.

Posté par
Lenalee
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 02-01-10 à 16:24

Merci de m'avoir répondu, mais j'ai toujours un problème car je ne comprend comment ça se fait qu'on voit un faisceau de lumière blanche ?
Les rayons réfracté vont faire le bas de l'aquarium vu qu'il fait 20cm et ensuite on doit le refaire réfracté ?

Posté par
magisterien
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 02-01-10 à 16:31

D'après ton énoncé la feuille blanche n'est pas dans l'eau de l'aquarium..
La feuille blanche reçoit les faisceaux qui ont traversé complètement l'aquarium.

Oui, les rayons sont également refractés à la traversée du dioptre eau/air.
Tu vois un faisceau de lumière blanche car c'est la réunion de toutes les longueurs d'onde dans la même direction.

Posté par
Lenalee
re : Un aquarium peut-il décomposer la lumière ? exo 02-01-10 à 19:37

D'accord je comprend mais lorsque je dessine à l'échelle les rayons réfracté se dirige jusqu'en bas de l'aquarium et ne n'atteint pas l'autre coté de l'aquarium.



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