Compétence : 25

DM n°4 : indice de réfraction

Présentation : 0,5 pt
Objectif : interpréter à l’aide de l’indice de réfraction les résultats d’expériences réalisées en classe.
Conseil : si vous rencontrez des difficultés alors utilisez votre livre p 45, 46 et 47.

I)

Un peu de mathématiques…(4pts)

1) A partir de la formule de Snell Descartes, si n1< n2 en déduire l’inégalité entre sini1 et sini2 (1pt)
2) Sachant sina> sinb entraine que: a>b (attention ! proposition mathématique vérifiée ici car les angles a et b, en degré, sont compris entre 0° et 90°), déduire du 1) l’inégalité que vérifient les angles i1 et i2. (1pt)
3) Compléter les schémas ci-dessous (Rayons : noms et angles. Justifier. (2pts)
a) n1< n2

Milieu 1

b) n1>n2

Milieu 2

Milieu 2

II)

Interprétation des expériences du cours : chapitre 1 La lumière I) propagation rectiligne et III) 1) dispersion de la lumière blanche.

Expérience 1 (schéma non à l’échelle)
Modélisation des couches d’air au voisinage du banc Kofler.

Droite(d)
Couche 1
LASER

Couche 2

250°C

2)
3)
4)
5)
6)

Couche 3

Chaque couche d’air est caractérisée par un indice de réfraction : n1 (couche1), n2
(couche2), n3…Elles constituent donc des milieux différents. Ecran

Rayon incident
I

1)

Milieu 1

Droite(D)
240°C

Déviation lorsque le banc
Kofler
Banc Kofler fonctionne Rappeler le résultat de cette expérience ainsi que son interprétation par rapport au problème posé dans le cours. (1 pt)
Identifier le milieu 1 du milieu 2 ainsi que la droite qui en représente la surface de séparation. (1pt)
En déduire la normale (droite passant par I et orthogonale à la surface de séparation) (1pt)
Représenter qualitativement le rayon dans le milieu 2. Comment se nomme-t-il ? (1pt)
En déduire l’inégalité vérifiée par n1 et n2.(Aidez vous de I : réciproque…) (1pt)
Laquelle des deux propositions ci-dessous est-elle vérifiée par l’expérience ? (1pt)
a) L’indice de