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Niveau seconde
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Utiliser un graphique

Posté par
Mim
22-12-11 à 23:56

Bonjour , je n'ai pas compris cet exercice :

Un rayon de lumière se propage dans l'air. Il arrive avec un angle d'incidence i1 à la surface d'un liquide d'indice inconnu n. On a mesuré pour différentes valeurs de l'angle i1 les valeurs correspondantes de l'angle de réfraction i2. On a ainsi pu obtenir la représentation graphique de sin i1 en fonction de sin i2.

On m'a dit de déterminer le coefficient directeur grâce à un graphique , j'ai trouvé 1,32 , mais ensuite on me dit d'en déduire l'indice de réfraction du liquide et je n'arrive pas. Quelqu'un peut m'aider svp ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 08:06

Bonjour,

En notant :
. 1 : l'indice de réfraction de l'air
. i1 : l'angle d'incidence du rayon de lumière dans l'air à son arrivée à la surface du liquide
. n : l'indice de réfraction du liquide
. i2 : l'angle de réfraction

1) Peux-tu écrire la relation de Snell-Descartes qui s'applique dans ce cas ?

2) Tu as appris au collège que dans la représentation graphique de y en fonction de x dans le cas d'une relation linéaire y = a.x
on nomme a le coefficient directeur

Or tu as tracé la représentation graphique de sin(i1) en fonction de sin(i2)

Quel est donc l'indice de réfraction du liquide ?

Posté par
Mim
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 16:09

Nous n'avons même pas encore fait le cours la dame nous a donner cet exercice pour nous préparer au cours.
Mais sur mon livre c'est écrit : n1sin i1= n2sin i2

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 16:35

Très bien !

Alors :
n1 est l'indice du premier milieu (ici c'est l'air), donc n1 = 1
i1 est la mesure de l'angle d'incidence (dans l'air donc)

n2 est l'indice du second milieu, ici l'indice inconnu du liquide
i2 est la mesure de l'angle de refraction, dans le liquide

n1.sin(i1) = n2.sin(i2)

l'indice de l'air est 1
l'indice inconnu est celui du liquide, donc n2 peut être remplacé par n

la relation de Snell-Descartes s'écrit donc maintenant :

sin(i1) = n.sin(i2)

Quand tu traces la droite (car je suppose que tu as trouvé quelque chose qui est une droite ou très proche d'une droite) passant par l'origine qui représente la variation de sin(i1) en fonction de sin(i2), tu trouves un coefficient directeur d'environ 1,32

Alors, quel est l'indice de réfraction du liquide ? (très, très facile...)

Posté par
Mim
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 16:44

Oui , c'est une droite que j'ai trouvé.
Alors là , tout devient flou , je ne comprends pas je ne vois pas comment je peux trouver l'indice de réfraction si je n'ai pas la valeur de i2 !

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 16:54



Si je te dis que je viens de tracer une droite passant par l'origine (équation y = a.x) et que je trouve comme coefficient directeur 2, que vaut a ?

Posté par
Mim
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:00

a ne vaut pas 2 ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:07

Si, bien sûr, a vaut 2
______________

Tu as tracé sin(i1) = n.sin(i2)
tu trouves une droite passant par l'origine
tu mesures le coefficient directeur et trouves qu'il vaut 1,32
que vaut n ?

Posté par
Mim
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:07

n vaut donc 1,32

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:10

         

Posté par
Mim
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:13

Donc n a toujours la même valeur que le coefficient directeur ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:17

"toujours" est un mot dangereux à utiliser...

Quand on a tracé une série de valeurs (ici les différentes valeurs de sin(i1)) en fonction d'une autre série de valeurs (ici les différentes valeurs de sin(i2)) et que l'on trouve une droite passant par l'origine, alors le coefficient directeur est

sin(i1) = "coefficient directeur" sin(i2)

et, dans ce cas-ci (parce que le premier milieu est l'air), cela correspond à l'indice du second milieu.

Posté par
Mim
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:20

Ah , d'accord , sa va beaucoup mieux !! Eh bien merci beaucoup beaucoup Coll et puis je te souhaite un Joyeux Noël et merci encore !!

Posté par
Coll Moderateur
re : Utiliser un graphique 23-12-11 à 17:22

Je te remercie. A toi aussi je souhaite une excellente fête de Noël !

A une prochaine fois !



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