D.S

[Anaïs]

Bonsoir,

Demain j'ai un contrôle de physiques sur la réfraction de la lumière mais j'ai peur de le rater complètement et de sécher à toutes les questions même si j'apprends , au programme il y aura :

Les définitions du cours
Savoir et/ou connaître et/ou utiliser :

Reconnaître et/ou représenter sur un schéma : rayon incident, rayon réfracté, normale, angle d'incidence, angle de réfraction
Utiliser la loi des angles pour la réfraction pour calculer i1 ou i2 ou n
Calculer la déviation : i1-i2r
Identifier un milieu transparent à partir de la valeur de l'indice de réfraction (toujours supérieur à 1)
Connaître les valeurs limites des longueurs d'onde et les couleurs des radiations du spectre visible

Donc pour le premier point je penses savoir mais après je ne sais pas si j'ai tout acquis ( et j'aimerais bien réussir le contrôle ) donc je vais vous résumer ce que je sais et pouvez-vous me donner des conseils ou m'améliorer dans mes réponses.
Pour calculer i1 ( donc c'est bien sin i ? ) dans le cours il y a : sin i 1 = sin i 2 x n 2 : n1 mais moi j'ai une autre méthode que je trouve plus facile et que je mémorises mieux c'est : sin i = n xsin r , est ce que la formule est bonne et je pourrai l'utiliser au contrôle ou pas ?
Je voulais vous demander aussi dans la première méthode , qu'est ce que n2 ? n1 est l'indice de milieu ( si j'ai bien appris mon cours ) mais n2 ? Comment le sait-on ?
Pour calculer i2 donc sin r , ma méthode est sin r = sin i : n
et pour calculer n , c'est : sin i : sin r .
Est - ce bon ?
Pour calculer la déviation i1-2r et identifier un milieu transparent je ne sais pas comment faut faire , j'ai appris une formule :n1 x sin i1 = n2 x sin i 2
Seulement je ne sais pas à quoi elle sert , j'apprends par coeur mais si je ne comprends pas ça ne sert à rien , pouvez-vous m'éclairer s'il vous plait ! ?

Après pour le reste , j'ai appris que le violet correspond aux petites longueurs d'onde ( 400 nm ) et en dessous c'était les ultras-violet ( uv )
Le rouge corresponds aux grandes ondes (800 nm ) et au dessus ce sont les infra rouges ( IR) .
L'oeil humain est sensible aux radiations dont les longueurs d'onde sont comprises entre 400 nm et 800 nm . L'ensemble de ces radiations constitue le spectre visible ou spectre de la lumière blanche .
Donc ce sont les couleurs de l'arc-en-ciel , plus la température augment , plus le spectre s'enrichit dans les faibles longueurs d'onde c'est à dire violet .
Comme pour les étoiles , les étoiles bleues ont une température plutôt élevée et les étoiles rouges ont une température plutôt basse.

Pouvez-vous me dire ce que je dois principalement encore apprendre et améliorer mes compétences pour que je sois " au top " pour le contrôle s'il-vous-plait .

Merci d'avance .

[SoS(31)]

Bonsoir Anaïs,

Je ne vais répondre à toutes vos questions à la fois.

Lorsque vous avez un phénomène de réfraction, il y a un rayon incident qui arrive sur une surface et qui traverse cette surface. Lors du changement de milieu il y a réfraction. C'est à dire qu'il y a déviation du faisceau lumineux. On obtient le rayon réfracté.
Ce phénomène de réfraction obéit à une loi appelé loi de Snell-Descartes : n1.sin i1 = n2 .sin i2

n1 et n2 sont les indices du milieu; i1 est l'angle d'incidence et i2 est l'angle de réfraction.

C'est quoi un indice de milieu ? C'est une constante qui dépend du milieu dans lequel se trouve la lumière. Pour l'air ou le vide, cette constante vaut 1; pour le verre 1,6; pour l'eau 1,3.
Du coup, parfois la relation de Snell-Descartes s'écrit sin i1 = n2 . sin i2, tout simplement parce que le rayon incident était dans l'air. Mais ce n'est pas obligé. Il faut donc connaître la relation générale.
Un conseil: identifier bien où est le rayon incident et quel le milieu correspondant. De même pour le rayon réfracté.

Donc si vous souhaitez trouver l'angle incident, vous partez de la relation n1.sin i1 = n2 .sin i2, vous isoler sin i1: sin i1 = n2 .sin i2 / n1, vous faites le calcul et trouvez la valeur de sin i1.
Attention n'oubliez pas de faire sin^-1 afin de calculer la valeur de l'angle i1 (attention au mode degré ou radian de votre calculatrice).

Attention également aux notations, ce n'est pas forcément n1.sin i1 = n2 .sin i2. Si dans l'énoncé on vous appelle l'angle incident i et l'angle réfracté r, ce sera:
n1.sin i = n2 .sin r. Il faut adapter la notation à l'exercice traité.

Cordialement

[Anaïs]

Rebonsoir,

Merci de votre réponse mais je suis toujours un peu perdue :
Malgré vos réponses je ne vois toujours pas comment on calcule la déviation : i1-i2r et on identifie un milieu transparent à partir de la valeur de l'indice de réfraction.

Tout d'abord i1 c'est bien rayon incident ? et i2r rayon réfracté ? Et qu'est ce que la déviation et donc comment on la calcule ? Désolé de vous reposer ces questions mais même avec mon cours sous les yeux je n'y arrives pas donc il faut que je comprennes pour le contrôle .
Et je ne comprends pas aussi : identifier un milieu transparent à partir de la valeur de l'indice de réfraction .

Pouvez-vous m'expliquer et m'aider ?
Merci d'avance .

[SoS(31)]

Comment identifier un milieu transparent en fonction de l'indice de réfraction ? Tout simplement à partir du moment où vous avez calculé votre indice, vous pouvez comparer avec les indices connues et trouver à quel milieu cela correspond.

Par exemple, imaginons que vous trouviez un indice égal à 1,33. Cela correspond à l'indice de l'eau, donc le milieu transparent est de l'eau.

Le calcul de la déviation i1 - i2r correspond à la déviation du faisceau lumineux après avoir traversé un prisme. Dans ce cas il y a deux réfraction successives: à l'entrée et à la sortie du prisme.

[SoS(31)]

Cela peut correspondre aussi au cas d'une simple réfraction, c'est l'angle dont est dévié le rayon par rapport à sa direction initiale

[Anaïs]

Merci ,

Mais comment calculer un indice ?

sin i = n x sin r ?

[Anaïs]

Et aussi , pour trouver l'angle incident au lieu de faire n2 x sin i 2 : n1 , on peut tout simplement faire sin i = n x sin r ?
C'est plus simple .
Et pour trouver le degrès , par exemple si l'angle est de 0.80 on fait sin -1 (0.80) soit i1 = 53 °.

Donc je vous résumes ce que je sais :

Pour trouver l'angle incident , c'est sin i = n x sin r
Pour trouver l'angle réfracté : sin r = sin i : n
Pour trouver l'indice du milieu ( n) : n = sin i : sin r .
Par contre on à pas trop vu les milieux donc je sais ( grâce à vous ) : L'eau , 1.33 ; le verre , 1.6 et j'ai regardé dans mon livre et j'ai vu " 1.52 pour l'Altuglas " et l'air est égal à 1,00 .

Par conte j'ai pas trop compris à quoi servait cette formule : n1 x sin 1 = n2 x sin 2 .

La lumière blanche constituée de plusieurs couleurs est une lumière polychromatique , une lumière constituée d'une seule couleur est une lumière monochromatique ( à chaque longueur d'onde ) .Les couleurs d'un spectre sont les couleurs de l'arc-en-ciel , plus la température d'un corps est élevée , plus il s'enrichit vers les faibles longueurs d'onde donc dans le violet.

Le prisme disperse de la lumière , et il dévie les rayons lumineux .

Pour la déviation :i1-i2r , pouvez-vous me donner un exercice ou un exemple pour être certaine que j'ai compris ?

Merci beaucoup de votre aide .

[SoS(31)]

La relation sin i = n sin r est une relation simplifié au cas où le milieu d'incidence est l'air. Ce n'est pas forcément le cas.

Par exemple, vous pouvez avoir un rayon incident dans l'eau, qui sort de l'eau pour passer dans l'air. Dans ce cas, vous aurez: n sin i = sin r.

Il vous faut donc retenir une seule relation qui est n1 sin i = n2 sin r. Et en fonction des milieu que vous avez remplacer n1 et n2 par la valeur correcte.

Je prend un exemple: vous avez un rayon lumineux dans l'eau qui arrive sur une vitre. Il y a formation d'un rayon réfracté qui passe dans le verre. Le milieu incident est l'eau donc n1 = 1,33; le milieu réfracté est le verre, donc n2 = 1,6. D'où la relation sera: 1,3 sin i = 1,6 sin r. Et il faudra isoler soit sin i, soir sin r en fonction de la question posée.

[Anaïs]

Merci ,

Par exemple si il demande le rayon incident , je dois faire comment ?

Et pour la déviation i1-i2r ?

Merci d'avance

[SoS(31)]

Si vous connaissez le rayon réfracté r, vous isolez i:
sin i = n2 sin r / n1
Vous calculez sin i, puis i

Je vous prend un exemple: un rayon se propage dans le verre d'indice 1,62; il frappe la surface de l'eau et subit une réfraction avec un angle de 30°. L'indice de l'eau est 1,33. Calculez l'angle d'incidence i.

[Anaïs]

Merci ,

Mais je sens que je vais me confondre avec toutes ces formules ...

sin i = n2 sin r / n1
sin i = 1.33 sin ( 30) / 1.62
sin i = 0.41

Soit i environ 24,2 °

Je ne penses pas que ce soit ça mais pouvez vous me refaire un petit résumé avec toutes les formules pour pas que je me mélanges , merci .

[SoS(31)]

Mais si c'est ça ! Vous voyez que vous y arrivez. Il faut avoir confiance en soi.

Et à partir de là si vous cherchez l'angle de déviation du faisceau, cela vous donne quoi ?

[Anaïs]

Comme c'est i1 - i2r

c'est 24,2 - 30 ?

C'est pas possible , je n'y arrives pas trop ..

Merci pour votre patience.

[SoS(31)]

Si c'est possible le rayon peut s'écarter ou se rapprocher, du coup cela peut être positif ou négatif. Mais pour la déviation, on ne tient compte que de la valeur sans le signe

C'est bien, vous y arrivez.

Je vous pose un exercice:

Un faisceau de lumière laser se propageant dans l'air, pénêtre dans un diamant d'indice de réfraction 2,43.
1. Calculer l'angle de réfraction pour un angle d'incidence de 85°
2. Quel angle d'incidence correspond à un angle de réfraction de 23°

[Anaïs]

Bonjour ,


1. sin r = sin i / n 1 ?
donc sin r = 85 / 2.43 ?

Désolé je ne sais pas trop .

2.
sin i = n2 sin r / n1
sin i = 2.43 sin ( 23) /

Et là aussi je penses que je ne suis pas sur les bons calculs .

Merci beaucoup de toute votre aide .