Observation de la réfraction avec du Plexiglas®

But de l’expérience : Le but de cette expérience est de vérifier la loi de la réfraction qui est la suivante : n1 · sin(i) = n2 · sin(r), pour cela nous allons donc calculer l’indice de réfraction du Plexiglas® pour ainsi déterminer l’angle limite plexi-air.

Théorie : Le but de cette expérience étant de vérifier la loi de la réfraction, il faut tout d’abord savoir ce qu’est cette loi. Nous allons donc la définir: La réfraction désigne le fléchissement d’une onde passant d’un milieu réfringent, avec un indice de réfraction n1, à un autre milieu réfringent avec un indice de réfraction n2.
Nos hypothèses sont que la lumière projetée sur le plexiglas à un certain angle incident, est déviée avec un angle réfracté. À un certain angle incident, qu’on nomme communément lambda ou angle limite, la lumière ne sera plus réfractée, mais complètement réfléchie.
Moyens expérimentaux et marche à suivre :
Matériel : Une source de lumière équipée d’une fente de sortie permettant l’obtention d’un fin rayon lumineux
Un demi-cylindre en Plexiglas® Un disque gradué en degrés
Calculatrice
Règle
Papier millimétré

Marche à suivre :
∙ Tout d’abord, nous avons équipé une fente sur la source de lumière
∙ Ensuite, nous avons installé le demi-cylindre de Plexiglas® comme sur le schéma
∙ Puis, nous avons projeté le rayon lumineux sur le centre du demi-cylindre en Plexiglas® à différents angles
∙ Nous avons répété le processus de la projection du rayon lumineux plusieurs fois jusqu’à obtenir l’angle limite.

Mesures :
Tableau des valeurs obtenues lors de l’expérience :
Sin i i (°) r(°) Sin r
0
0
0
0
0.11
6.5
10
0.17
0.22
13
20
0.34
0.33
19.5
30
0.5
0.42
25
40
0.64
0.51
30.5
50
0.77
0.58
35.5
60
0.87
0.63
39
70
0.94
0.71
45
90
1 Graphique en annexe
Calculs :
Calcul de la pente : sin(r)=n1∕n2·sin(i) où n2 est égal à 1

=> donc n1 est égal à la pente