Tp réfraction : Hémicylindre
Modérateur : moderateur
-
Arthur ( Sciences Recherche et Citoyenneté)
Tp réfraction : Hémicylindre
Nous avons fait dernièrement un TP sur la réfraction lors duquel nous avons fait pénétrer un rayon de lumière blanche dans un hémicylindre en plexiglass par sa face arrondie. Jusque là tout va bien, le rayon n'est pas dévié car il est perpendiculaire à la tangente au point d'incidence, donc confondu avec la normale ( soit i=0° donc r=0). Mais lorsqu'il ressort de l'hémicylindre par sa face plane, le rayon est certes dévié, mais je ne comprends pas pourquoi la lumière blanche n'est pas décomposée ( ou dispersée ) puisque l'indice de réfraction du plexiglass devrait être différent en fonction de la longueur d'onde des radiations monochromatiques qui composent la lumière blanche ( comme c'est le cas pour le prisme ). Pouvez-vous m'éclairez ( sans mauvais jeu de mot ) ?
-
Sos(22)
Re: Tp réfraction : Hémicylindre
Bonsoir, Arthur
Le phénomène de dispersion de la lumière lors de la traversée d'une surface transparente (dioptre) s'explique, comme vous semblez l'avoir compris, par la deuxième loi de Descartes. Ainsi, lorsque la lumière passe d'un milieu d'indice de réfraction (noté n) à l'air, dont l'indice est proche de 1, on peut écrire
n x sin i = 1 x sin r.
Certains milieux sont dispersifs : cela veut dire que n dépend de la longueur d'onde de la lumière qui traverse le dioptre. Dans un prisme en verre Flint, l'indice varie de 1,640 pour le rouge à 1,668 pour le bleu donc la valeur de r sera sensiblement différente pour ces deux couleurs.
Pour le plexiglas l'indice varie peu, de 1,4893 pour le rouge à 1,4899 pour le bleu : la lumière est donc peu décomposée. Le plexiglas est donc peu dispersif.
A titre d'exemple, je vous propose de calculer l'angle de réfraction pour une lumière rouge dont l'angle d'incidence est égal à 40° puis pour une lumière bleue ayant le même angle d'incidence. Vous verrez alors que les résultats sont très proches...
Bon courage !
Le phénomène de dispersion de la lumière lors de la traversée d'une surface transparente (dioptre) s'explique, comme vous semblez l'avoir compris, par la deuxième loi de Descartes. Ainsi, lorsque la lumière passe d'un milieu d'indice de réfraction (noté n) à l'air, dont l'indice est proche de 1, on peut écrire
n x sin i = 1 x sin r.
Certains milieux sont dispersifs : cela veut dire que n dépend de la longueur d'onde de la lumière qui traverse le dioptre. Dans un prisme en verre Flint, l'indice varie de 1,640 pour le rouge à 1,668 pour le bleu donc la valeur de r sera sensiblement différente pour ces deux couleurs.
Pour le plexiglas l'indice varie peu, de 1,4893 pour le rouge à 1,4899 pour le bleu : la lumière est donc peu décomposée. Le plexiglas est donc peu dispersif.
A titre d'exemple, je vous propose de calculer l'angle de réfraction pour une lumière rouge dont l'angle d'incidence est égal à 40° puis pour une lumière bleue ayant le même angle d'incidence. Vous verrez alors que les résultats sont très proches...
Bon courage !
-
Arthur ( SRC )
Re: Tp réfraction : Hémicylindre
Merci pour vos explications.
Si l'hémicylindre était en verre Flint, la lumière blanche serait dispersée, n'est-ce pas ?
Si l'hémicylindre était en verre Flint, la lumière blanche serait dispersée, n'est-ce pas ?
Re: Tp réfraction : Hémicylindre
Bonjour Arthur,
La réponse est oui, pour vous en assurer, faites les calculs proposés par mon collègue SoS (22).
SUJET CLOS PAR LES MODÉRATEURS, SI VOUS VOULEZ LE RELANCER VOUS DEVEZ REFORMULER UNE QUESTION !
La réponse est oui, pour vous en assurer, faites les calculs proposés par mon collègue SoS (22).
SUJET CLOS PAR LES MODÉRATEURS, SI VOUS VOULEZ LE RELANCER VOUS DEVEZ REFORMULER UNE QUESTION !