DEVOIR SURVEILLE N°2 ( 2nde )

( 20 points ; 1h20min )

N.B. - Deux points seront réservés à la qualité de la présentation et de la rédaction.
Dans la mesure du possible toute réponse devra être justifiée.

Exercice 1 ( 5 points )

On schématise la réfraction d’un rayon de lumière monochromatique passant de l’air dans l’eau.

1. Reproduire et compléter ce schéma en indiquant le point d’incidence I, en dessinant la normale
( NN’) à la surface de séparation des deux milieux et en indiquant l’angle d’incidence i1 et l’angle de réfraction i2 ( valeurs non demandées ).
2. Donner l’expression de la seconde loi de Descartes.
3. Calculer l’angle de réfraction i2 si l’angle d’incidence i1 vaut 60°.

Exercice 2 ( 4 points )

Un rayon lumineux monochromatique arrive sur une vitre ABCD faite de verre d’indice nverre = 1,47 et d’une certaine épaisseur e. L’angle d’incidence sur la surface AB est i1 = 30° ( voir figure ci-dessous ).

1. Calculer l’angle de réfraction i2 du rayon dans le verre. Reproduire le schéma ci-dessus sur votre copie puis tracer ce rayon.
2. Déterminer l’angle d’incidence i3 de ce rayon sur la surface CD ( surface de séparation entre le verre et l’air)
3. Avec quel angle de réfraction i4 le rayon émerge-t-il de la vitre ? Tracer sur votre schéma ce rayon émergent.
4. Comparer la direction du rayon qui arrive sur la vitre et celle de celui qui en sort. Cela dépend-il de la valeur de l’indice nverre ?
5. Le rayon lumineux incident est de couleur blanche. Comment seront les rayons des différentes couleurs à la sortie de la vitre ? Comparer l’effet d’un prisme et l’effet d’une vitre sur la lumière blanche.

Exercice 3 ( 5 points ) 1. On réalise les expériences 1 et 2 schématisées ci-dessous :

Expérience 1

Expérience 2

Associer à chaque expérience ( 1 et 2 ) le spectre correspondant ( A ou B ) de la page suivante ( aucune justification n’est demandée ) . Comment se nomment