La réfraction de la lumière

Objectif

Observer la réfraction de la lumière blanche et retrouver la loi permettant de relier le changement de direction de la lumière au changement d’indice du milieu de propagation.
Appréhender un concept par son évolution au cours des siècles.
Après formulation, valider ou non par l'expérimentation un modèle mathématique.
Utiliser cette loi pour mesurer l’indice de réfraction d’un milieu homogène transparent (lors d'une seconde séance)

Compétences

Mener une étude expérimentale sur la réfraction.
Mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer l’indice de réfraction d’un milieu.

Pré requis

Savoir qu’il y a proportionnalité entre deux grandeurs lorsque la courbe représentative d’une grandeur en fonction de l’autre est une droite passant par l’origine.
Savoir que la lumière se propage de façon rectiligne dans un milieu homogène et transparent.
Savoir qu’un faisceau de lumière est invisible, et que pour le visualiser il faut utiliser de fines particules diffusantes (poussières, gouttelettes d’eau, farine)

I. Ce qu'il faut comprendre.

On appelle réfraction de la lumière le changement de direction que la lumière subit à la traversée de la surface de séparation entre deux milieux transparents.

rayon incident i

surface de séparation entre les deux milieux transparents

r

normale (= perpendiculaire) à la surface de séparation entre les deux milieux transparents

En vous aidant du schéma précédent, annoter la figure ci-dessous correspondant au dispositif expérimental que vous allez utiliser.

II. Ce qu'il faut faire.

Dans ce qui suit, vous trouverez une rapide présentation de quatre scientifiques ainsi qu'une présentation de leurs travaux ou convictions sur le phénomène qui nous intéresse aujourd'hui (en italique).

Votre travail consiste à concevoir et réaliser une expérience vous permettant de confirmer ou non les arguments des