Lois de Snell-Descartes

Lorsque le faisceau laser passe de l'air dans l'eau, il change de direction. 2°) Lois de la réfraction:   i1: angle d'incidence i2: angle de réfraction. Le plan contenant le rayon incident et la normale à la surface est le plan d'incidence. Première loi de Descartes: Le rayon incident et le rayon réfracté sont dans le plan d'incidence. Deuxième loi de Descartes: L’angle d'incidence et l’angle de réfraction sont liés par la relation: |n1 [pic]sin i1=n2[pic]sin

(on ne voit plus la pièce). Ajouter de l'eau dans le bécher. Archimède a-t-il raison? Parmi les schémas suivants, choisir un schéma juste permettant d’expliquer le phénomène précédent, c'est-à-dire le trajet des rayons lumineux. 3. Les lois de DESCARTES 1. Observer la réflexion des rayons lumineux sur le plexiglas 2. La réfraction. Placer l’hémicylindre de Plexiglas, au centre du disque gradué, comme sur le schéma ci-contre. Choisir un angle d'incidence et mesurer l'angle du rayon

Vincent 2°7 LONG Antoine LOPEZ Nicolas TPPH REFRACTION But de l’activité : Comprendre le phénomène de réfraction de la lumière à la traversée de la surface de séparation de deux milieux transparents différents et vérifier certaines lois de la réfraction. Nom(s) : Prénom(s) : POUR TOUS LES « TP » DE L’ANNEE SCOLAIRE, LA NOTE TIENT COMPTE DES CRITERES SUIVANTS : De la présentation des résultats Du comportement de ton groupe, c’est-à-dire : - Savoir travailler en binôme

Séance 5 – TP TP 3 : Pour voir les lumières des étoiles Objectif : Pratiquer une démarche expérimentale pour comprendre le principe de méthodes d’exploration et l’influence des propriétés des milieux de propagation. Séance 6 – Classe entière 1. La dispersion de la lumière Activité docu ment aire : Ex périence de New ton, et les my stères du soleil Objectif : Interpréter qualitativement la dispersion de la lumière blanche par un prisme. Lorsqu’un faisceau de lumière blanche traverse un prisme, les

miroir : c'est le phénomène de reflexion 3) La réfraction de la lumière Un faisceau lumineux laser est dévié lorsqu'il passe d'un milieu transparent à un autre ( de l'air à l'eau ou inverse par exemple). C'est le phénomène de réfraction. Loi de Snell-Descartes La réflexion de la lumière Rayon incident et réfléchi situés dans la même plan : plan incident de part et d'autre de la normale (i1) = (i2) La réfraction de la lumière Rayon incident et réfracté situé dans le même plan plan incident de part et

partiellement la plus grande longueur de trajet. La fibre optique à saut d’indice 1. D’après les lois de Descartes au point I1 , il y a rén2 flexion totale si sin(i1 ) > comme n2 < n1 . Numén1 n2 = 81, 9◦ . riquement, i1 > arcsin n1 2 1. On cherche la distance à laquelle 2. Dans le triangle II1 I2 , on a la relation π π i1 + r0 + = π, soit r = − i1 , et en ap2 2 pliquant la relation de Descartes en I π sin(i0 ) = n1 sin(r) = n1 sin( − i1 ) = n1 cos(i1 ). 2 Donc sin(i0 ) = n1 cos(i1 ) 3. Avec

|angle de réflexion i1’| | | | | | | 2- Interprétation : * Pour i1< ilimite : La deuxième loi de Descartes est-elle vérifiée? * Pour i1> ilimite : - Les phénomènes de réflexion et de réfraction sont-ils toujours observés ? - La deuxième loi de Descartes est-elle encore valable ? - Comparer les intensités lumineuses du rayon réfléchi pour i1< ilimite et pour i1> ilimite.

bleue et par la lumière rouge. | - Animation : CABRIJAVA | a)- Angle de réfraction i 2B pour la radiation bleue puis l’angle de réfraction i 2R pour la radiation rouge.- angle de réfraction i 2B pour la radiation bleue : - La deuxième loi de Descartes appliquée au point I permet d’écrire la relation suivante : - - i 2B ≈ 25 ° - angle de réfraction i 2R pour la radiation rouge : - De la même façon, on trouve : - - i 2R ≈ 26 ° b)- Déviation due à la première surface de séparation traversée.- Déviation

trouve d'ailleurs souvent l'affirmation « la vitesse de la lumière est constante », le « dans le vide » étant alors sous-entendu. La lumière est un peu plus lente dans l'air, et notablement plus lente dans l'eau. Le principe de Fermat ou les lois de Descartes permettent de déduire les changements de trajectoire de la lumière lorsqu'elle passe d'un milieu à l'autre en fonction de sa vitesse dans chacun des milieux. La lumière peut d'ailleurs être décomposée (les faisceaux prennent des directions

(i2 − r2 ) = i1 + i2 − A di dD A.2.5. = 1+ 2 il y a donc un extremum pour D lorsque : di1 =- di2 . En différenciant di1 di1 les lois de Descartes : cos(i2 ) di2 = n cos(r2 )dr2 et cos(i1 )di1 = n cos(r1 )dr1 , de plus la relation cos(i1 ) cos(r1 ) A = r1 + r2 donne : dr1 = - dr2 . On tire de ces relations : = ce qui, compte tenu des cos(i2 ) cos(r2 ) et lois de Descartes n’a pour seule solution que : i1 = i2 = im r2 = r1 = rm avec sin(im ) = n sin(rm ). La valeur de D est alors Dm = 2 im − A et A