QCM N° 03 Réfraction et dispersion dans l'atmosphère

QCM N° 03

Réfraction et dispersion

dans l'atmosphère

QCM N° 03 : Réfraction de la lumière et dispersion dans l’atmosphère: AIDE Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s)
	énoncé	A	B	C	r
1	Le changement de direction d’un faisceau lumineux passant d’un milieu de propagation à un autre est appelé :	Réflexion	Spectre lumineux	Réfraction	C
2	Pour deux milieux d’indices différents, une réfraction peut être schématisée par :				C
3	Sur la figure 1, l’angle d’incidence est l’angle :	α	β	γ	A
4	Sur la figure 1, I est appelé :	La normale	Le point d’incidence	L’angle de réfraction	B
5	Sur la figure 1, la droite en pointillés est appelée :	La verticale	Le faisceau incident	La normale	C
6	Avec les notations de la figure 2, la loi de Snell-Descartes relative aux angles peut s’écrire :				BC
7	Avec les notations de la figure 2, si i ₁ = 42°, n ₁ = 1,00 et i ₂ = 30° alors :	n ₂ = 1,3	n ₂ = 0,75	n ₂ = 1,4	A
8	L’expérience schématisée sur la figure 3 montre que :	Le prisme est dispersif	La lumière solaire est polychromatique	L’indice de réfraction de l’air est supérieur à 1,5	AB
9	Un mirage :	Est dû à la réfraction de la lumière dans l’air	Ne se produit que quand il pleut	Montre que la lumière solaire est polychromatique	A
10	Un arc-en-ciel est dû à :	La réfraction sur le sol de la lumière solaire	La dispersion de la lumière solaire dans les gouttes d’eau de pluie	La réflexion de la lumière solaire sur les gouttes d’eau de pluie	B

Questionnaire a été réalisé avec Questy

Pour s'auto-évaluer

► Essentiel :

► Réfraction :

- On appelle réfraction de la lumière le changement de direction que la lumière subit à la traversée de la surface de séparation entre deux milieux transparents.

$réfract ion$

► Deuxième loi de Descartes.

- L’angle de réfraction i ₂ est généralement différent de l’angle d’incidence i₁.

- Lorsque l’on trace sin i₁= f (sin i₂), la courbe obtenue est une droite qui passe par l’origine.

- En conséquence :

- sin i₁ = k sin i₂

- Ceci constitue la deuxième loi de Descartes.

- La deuxième loi de Descartes s’écrit : n₁. sin i₁ = n₂. sin i₂ (1).

Loi de Descartes

► Valeur de l’angle de réfraction pour la réfraction eau-verre

- On utilise la loi de Snell-Descartes :

-

► Valeur de l’angle de réfraction pour la réfraction air-verre

-

- Si on remplace l’eau par de l’air, l’angle de réfraction est plus petit. L’écart entre les deux indices de réfraction est plus grand.

► Indice de réfraction :

- Pour une radiation donnée, un milieu transparent homogène est caractérisé par un indice de réfraction n.

- Relation :

- Remarque : comme c ≥ v alors n ≥ 1

► Cas du prisme :

- Lorsqu’une lumière arrive sur un prisme, elle subit deux réfractions : une sur la face d’entrée et une sur la face de sortie.

- Le trajet d’une radiation dépend de l’indice du prisme car l’angle d’incidence est le même pour les différentes radiations qui constituent la lumière blanche.

- Le trajet d’une lumière dans le prisme dépend de sa couleur. Or ce trajet dépend de l’indice du prisme.

- En conséquence, l’indice de réfraction du prisme dépend de la longueur d’onde dans le vide de la radiation qui le traverse.

- L’indice de réfraction d’un milieu transparent dépend de la longueur d’onde (dans le vide) de la radiation qui s’y propage.

► Lumière et atmosphère :

- La réfraction de la lumière dans l'atmosphère donne du Soleil une image aplatie lorsqu'il est proche de l'horizon.

- À cause de la réfraction, le Soleil, la Lune ou les étoiles peuvent être visibles au-dessus de l'horizon alors qu'en réalité ils sont déjà couchés ou pas encore levés.

- L’absorption de la lumière provenant du Soleil et des étoiles est une autre propriété importante de l'atmosphère.

- Différentes molécules absorbent différentes longueurs d'onde de radiations.

- Ainsi, les molécules d’eau absorbent la plupart des longueurs d'onde au-dessus de 700 nm, mais cela dépend de la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère.

- L’atmosphère terrestre est une limite aux observations dans l’infrarouge.

- La vapeur d’eau est le principal agent bloquant.

- Elle absorbe la lumière infrarouge venue des astres et la rediffuse dans l’atmosphère.