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Cristal de quartz (15 min).
Une radiation, se propageant dans l’air, arrive sur une surface
de séparation air-quartz sous un angle i1 de 40,0
°.
La radiation subit alors une réfraction et une réflexion.
On mesure un angle de réfraction i2 = 24,5 °.
1.
Reproduire le schéma, sans souci d’échelle,
en faisant apparaître la normale ainsi que
les angles d’incidence, de réfraction et de réflexion.
2.
Rappeler la loi de Snell-Descartes pour la
réfraction.
3.
Calculer l’indice de réfraction du quartz.
Correction
Exercice en eaux troubles (30 min).
A.
Plongeur et lumière d’un bateau.
Une lumière émise par projecteur situé sur un bateau est reçue
par un plongeur placé sous l’eau.
La lumière arrive sur la surface de l’eau avec un angle
d’incidence de 20,0 °.
B.
Indice de réfraction.
L’indice de réfraction d’une eau de mer est environ 1,330.
Cependant, on peut observer de légères variations selon le type de radiation
qui la traverse comme le montre le graphique ci-dessous.
On considère que l’indice de réfraction de l’air ne dépend pas de la couleur de la radiation qui le traverse.
Graphique :
Donnée : on prendra nair = 1,000.
1.
Quel phénomène est mis en jeu dans la
situation vécue par le plongeur dans le document
A.
2.
Schématiser cette situation en légendant
avec les mots :
-
Surface de séparation, normale ,
angle d’incidence, angle de
réfraction, point d’incidence.
3.
À l’aide du graphique
B fourni, proposer un indice
de réfraction pour :
a.
Une radiation violette.
b.
Une radiation rouge.
4.
Calculer l’angle sous lequel rayon lumineux
parvient au plongeur sous l’eau dans le cas d’une radiation
violette et dans
le cas d’une radiation rouge.
5.
En déduire que l’eau est un milieu
dispersif.
Correction
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