On observe que le faisceau émergent n’est pas dévié. régler le faisceau laser sur I. orienter le demi cylindre de façon à ce que le faisceau arrive en I avec une incidence nulle. Compétences travaillées ou évaluées : Pratiquer une démarche expérimentale pour établir un modèle sur la réfraction à partir d’une série de mesures et pour déterminer l’indice de réfraction d’un milieu. Pour aller plus loin : origine physique de la réfraction de la lumière Afin de proposer une justification au phénomène de réfraction de la lumière on propose une analogie. 2nde - thème : Univers C10_Les lois de la réfraction AE 15: Détermination d’un indice de réfraction Objectifs Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer l’indice de réfraction d’un milieu. * * Appel n°3 Lecture de λA . Nous allons partir sur leurs traces et déterminer si leurs observations étaient justes. réfraction est inférieur { l’angle d’incidence : le rayon lumineux, en se réfractant, se rapproche de la normale (voir la figure 3.1). On définit l’indice de réfraction n du milieu: célérité de la lumière dans le milieu (en m/s) célérité de la lumière dans le vide (en m/s) n = n est donc sans unité et supérieur ou égal à 1. 1. MODULE : Comment dévier la lumière Question Domaine Capacités 1), 2) SL 1 Rechercher, extraire et organiser l’information utile 1), 2), 3) SL1 Proposer un protocole expérimental 4) SL1 Réaliser un protocole expérimental 5) 6) SL1 Raisonner, argumenter, valider un résultat 7) SL1 Utiliser les lois de la réfraction Réaliser le montage suivant : Levez la main pour qu’un étudiant vienne vérifier que vous avez bien compris l’utilisation du dispositif. Faire varier l’angle d’incidence I de 10° en 10° en commençant par i=0 et mesurer les valeurs de l’angle de réfraction r qui lui correspond. L’angle d’incidence est i 1 = 45°. - Etude du passage de la lumière à travers la surface de séparation entre deux milieux (doc 5 p 203) - Etude de la réfraction de la lumière,.... 4.Protocole : Réalisez le dispositif expérimental suivant.Vous prendrez garde à ne conserver qu'un faisceau lumineux très fin. 3) réfraction: les lois de Descartes : II) interpretation de l’experience du prisme : 1) expérience (rappel) 2) Interprétation. • De nos jours le modèle de la réfraction repose sur la loi suivante appelée loi de Snell-Descartes : n 1⋅sin(i 1)=n 2⋅sin(i 2) n 1 et n 2 sont les indices de réfraction des milieux 1 et 2. c) La valeur limite de l'angle d'incidence notée il à partir de laquelle il n'y a plus de réfraction mais seulement réflexion du faisceau incident est: il ll l = == = 42 °. N°3: Déterminer l’angle limite de réfraction. Réalisez un schéma expliquant selon vous comment fonctionne cet effet (représenter le gobelet, la pièce et la trajectoire des rayons de lumière jusqu'à votre œil). Réfraction de la lumière : Fibres optiques Fontaine lumineuse Lampes, puissance lumineuse: Addition et soustraction des couleurs : Décomposition de la lumière "La science en fête" Le samedi 14 octobre 2006, à la Chapelle des Pénitents Bleus à la Ciotat, nous sommes allées à la Science en fête, il y avait environ 5 stands. • La lumière du laser est alors diffractée : on observe sur l’écran une figure de diffraction. 2. déterminer la loi mathématique permettant de calculer l'angle de réfraction à partir de l'angle d'incidence. On envisage la situation suivante : un maître-nageur se trouve en M et il s’aperçoit qu’un baigneur (en B) est en danger. TP N°4 : Etude de la réfraction de la lumière. Elle se lèvera sans nous. (3) Exploiter un graphique(4) Traduire une loi par une relation(6) Suivre un protocole donné. Protocole Régler le dispositif de manière à ce que le faisceau lumineux pénètre dans l'hémicylindre en passant par le centre de sa face plane. ... La lumière est donc réfléchie et arrive dans nos yeux, ce qui nous permet de voir les objets. Interpréter des observations – confronter un modèle à des résultats expérimentaux. Cette « fracture » apparente est à l'origine du mot « réfraction ». 2e B et C 3 Réfraction de la lumière 16 Chapitre 3: Réfraction de la lumière 1. Dans le sable il court à 20 km/h environ et il nage en moyenne à 5km/h. (7) Construire un graphique(10) Reconnaître et utiliser la proportionnalité(13) S'exprimer correctement à l'écrit. Régler le rayon lumineux selon le trajet indiqué sur la feuille ANNEXE 2. TP n°3 réfraction et réflexion I- Quelques expériences et applications. 3.1 Protocole expérimental : Placer sur la feuille ANNEXE 2, les deux prismes respectivement sur les emplacements 2 et 3 de, puis la source de lumière en B. Mettre la source de lumière sous tension. La réflexion ? * version B : dans une première partie, le protocole expérimental est fourni, pour le reste les élèves doivent proposer un protocole exprimental * version C : les élèves doivent formuler l’ensemble du protocole expérimental, avant de le mettre en . Protocole. Réfraction plexiglas - air: a) Dans le cas de la réfraction air – plexiglas, i > r . Vous êtes appelés à faire ce laboratoire par sous-équipes de 2 personnes, les mêmes qui composent votre équipe de mission. (3) Exploiter un graphique(4) Traduire une loi par une relation(6) Suivre un protocole donné. A partir de quel angle d’incidence, … Séquence 3: Réfraction de la lumière. Auteurs: Daniel GENELLE (Maths-Sciences) (Optimisé pour Mozilla Firefox.) • Justification du découpage des activités Ce chapitre traite de la partie du programme relative aux lois de Snell-Descartes. Protocole expérimental : Proposer un protocole expérimental permettant d’étudier la déviation de la lumière et compléter le schéma du montage. La relation pour tous les angles d'incidence et de réfraction est : n 1 × sin i = n 2 × sin r sin i / sin r = cte n 1 : indice de réfraction du premier milieu traversé par la lumière. Calculette. TP3: La réfraction de la lumière Capacités travaillées par les élèves: Observer, extraire des informations d'un fait observé. 1. Reconnaissance des éléments de réussite et de difficulté. Protocole : – Dans un premier temps : On place la lentille magnétique sur le tableau, ainsi que le laser face au bord arrondi de cette lentille. Pour pouvoir lire les mots de vocabulaire cachés (fond jaune), il suffit de passer la souris sur le mot. Milieu 2 d’indice n2. I] Matériel - demi-cylindre rempli d’eau - disque gradué supportant le demi-cylindre- source lumineuse éclairant le demi-cylindre en son centre- générateur (6 ou 12 V)But : déterminer l’indice de réfraction de l’eau en déduire la célérité de la lumière … - L’indice de réfraction n dépend de la longueur d’onde l de la lumière incidente. compte rendu vidéo TP lycée international seconde physique chime lumière réfraction (7) Construire un graphique(10) Reconnaître et utiliser la proportionnalité(13) S'exprimer correctement à l'écrit. C’est pour cela que les différentes couleurs sont étalées le long du spectre: les différentes radiations sont déviées en fonction de leur indice de réfraction. Répéter le protocole pour le nouveau chemin de faisceau lumineux pour différents angles d’incidence et relever l’angle de réfraction correspondant. réfraction (ralentissement et changement d’incidence). Si on ajoute de l’eau, la pièce apparaît. Indice de réfraction L'indice est une grandeur sans unité qui caractérise un milieu de propagation. œuvre. N°2: Vérifier les lois de la réfraction . Dans le plexiglas, la vitesse de propagation de la lumière est égale à \(v = 2,00 \times 10^{8}\) \(m.s^{-1}\). 10. b. différentes manières : la réflexion et la réfraction. - L’indice de réfraction n, d’un milieu transparent est défini par le rapport entre la vitesse de propagation de la lumière dans le vide, c et sa vitesse dans ce milieu v 1. n = c/v 1 Dans la pratique on mesure l’indice de réfraction d’une substance par rapport à l’air. 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. Introduction : Situation : Un récipient opaque contient une pièce, on se place à une distance où la pièce est invisible quand le bêcher est vide. Le but de cette partie du TPE était d'étudier et de modéliser les mirages. La loi de la réfraction qu'il avait proposée est que l'angle de réfraction est égal à la moitié de l'angle d'incidence. 1 1) définition de la réfraction. … TP n°2 : Réfraction de la lumière Le but du TP est de déterminer l’indice de réfraction du plexiglas. (Un tout petit déplacement de la tête suffirait pour voir la pièce !) Exemples : Milieux Célérité en m/s Indice de réfraction n du milieu Vide 3.108 1 Air 3.108 1 Eau 2,25.108 1,33 Expérience sur les mirages. * * Positionnement correct de la cuve. Protocole expérimental Compléter le tableau ci-dessous en donnant toutes les valeurs avec 2 chiffres significatifs: i 1 0 10 20 30 40 50 60 70 i 2 Sin i 1 Sin i 2 2. Réflexion et réfraction de la lumière - Lois de Snell-Descartes Document professeur Préambule • Partie de programme traitée • Positionnement du chapitre dans la carte conceptuelle. Un rayon émis par la source lumineuse est dirigé vers le bloc semi-circulaire en plexiglas. II) Réfraction de la lumière. La réfraction de la lumière Programme de seconde : « L’analyse de la lumière provenant des étoiles donne des informations sur leur température et leur composition. La figure de diffraction obtenue permet d’observer des taches lumineuses : on mesurera la largeur L de la tache centrale. 23 novembre 2017 - PDF - 55 ko. Afin de comprendre l'indice de réfraction, nous allons observer le phénomène de réfraction sur un prisme semi-circulaire. La réfraction de la lumière 1. A chaque radiation correspond un indice de réfraction (voir II. Auteurs: Daniel GENELLE (Maths-Sciences) (Optimisé pour Mozilla Firefox.) On envisage la situation suivante : un maître-nageur se trouve en M et il s’aperçoit qu’un baigneur (en B) est en danger. Une aube nouvelle se lèvera dans quelques instants sur le monde de la surface. L’indice n de réfraction d’un milieu transparent dépend de la vitesse v de propagation de la lumière dans ce milieu : n = Milieu Vitesse de propagation (m/s) Indice n Air 3×108 1 Eau 2,25×108 1,33 Verre 1,6×108 à 2×108 1,5 à 1,9 Comment se réfléchit la lumière ? Réflexion : Lorsqu'une surface éclairée renvoie la lumière dans une direction privilégiée, on dit qu'elle En cas de difficulté, faites appel à votre professeur, et collez ici l’aide qu’il vous donnera. Deuxième loi de Descartes relative à la réfraction de la lumière; Indice de réfraction d’un milieu transparent; Proportionnalité entre deux grandeurs. La photographie suivante illustre le phénomène de réflexion de la lumière. Le 1 er milieu étant l'air ( = 1) et le 2e milieu étant un miroir parfait. On peut mesurer i' = 50 ° i′ = 50°. On vérifie bien que le rayon incident et réfléchis sont égaux. • • • • Compétence transversale Critère d’évaluation Résoudre des problèmes. 2. Milieu 2 d’indice n2. c) La valeur limite de l'angle d'incidence notée il à partir de laquelle il n'y a plus de réfraction mais seulement réflexion du faisceau incident est: il ll l = == = 42 °. Ouvrir le … Réfraction TP* TP : LOI DE LA REFRACTION AUTEURS :Martial AUDE et Jean-Claude DESARNAUD I- Objectif On peut envisager un T.P. Protocole expérimental _____ Schéma global de la réfraction APP : Faire un schéma On cherche à tracer le trajet de la lumière au passage de l’air à l’huile d’indice n huile . Réfraction et réflexion de la lumière. 5. protocole expérimental permettant de mesurer précisément (donc avec une série de mesures) l’indie de réfraction du verre pour la radiation monochromatique rouge. Ce phénomène de double réfraction ne modifie pas la direction de propagation de la lumière, entre rayon incident et rayon émergent. Milieu 1 d’indice n1. L’indice de réfraction n d’un milieu transparent est défini par : \begin{align} n = \frac{C}{v} \end{align} Tandis que si nous considérons le passage de la lumière du plexiglas vers l’air, le rayon lumineux, en se réfractant, s’écarte de la normale : l’angle de réfraction est supérieur { l’angle Dans le vide, la vitesse de propagation de la lumière est égale à \(C = 3,00 \times 10^{8}\) \(m.s^{-1}\). On utilisera une méthode graphique pour exploiter une série de mesures. Quelles lois régissent ce phénomène ? Cette propriété se vérifie avec précision expérimentalement. p lacer un demi cylindre de plexiglas (ou de verre) sur l’assiette optique graduée comme ci-contre. Vous pouvez voir la pièce de monnaie. * Appel n°2 Vérification de la valeur des angles de réfraction. Benoit Roger, Ph.D. Quand on parle de qualité des huiles essentielles, la première analyse qui vient en tête en dehors de l’évaluation organoleptique (odeur, couleur, clarté, etc.) Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique. ANA: proposer une stratégie (protocole expérimental) ... CONTEXTE : « Un arc-en-ciel est un phénomène optique produit par la réfraction, la réflexion et la dispersion des radiations colorées composant la lumière blanche du Soleil par les gouttelettes d'humidité présentes dans l'atmosphère. Dans le vide, la lumière se propage à la vitesse la plus grande qui puisse exister soit : c = 299 792 458 m.s-1 Dans un milieu transparent, la lumière se propage moins vite (vitesse v). Maintenant nous allons parler de lentilles, qui prennent avantage de la réflexion et la réfraction de la lumière pour créer de réelles et images virtuelles d’objets. VI Propagation de la lumière … Réaliser l’expérience suivante: Placer une pièce de monnaie dans un bol (non transparent). Ce faisceau doit arriver au centre du demi-cylindre de plexiglas. La lumière passe par le centre I du disque gradué. Vous placerez vos valeurs dans le tableau ci-dessous : i (°) 0 70 r (°) Sin i Sin r a. Quand l’angle d’incidence i est égal à 0, qu’observez-vous ? 1 2/1 2 c n c (c Lorsque l’onde lumineuse ressort par l’autre face, elle est de nouveau réfractée. (34) Schéma du dispositif Objectif Vérifier Ia loi de Descartes relative aux angles, pour Ia réfraction.