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. Réfraction plexiglas - air: a) Dans le cas de la réfraction air – plexiglas, i > r . Reculez jusqu’à ce que le bord du bol vous cache la pièce. protocole expérimental permettant de mesurer précisément (donc avec une série de mesures) l’indie de réfraction du verre pour la radiation monochromatique rouge. Télécharger. Nous allons partir sur leurs traces et déterminer si leurs observations étaient justes. … tard qu’on le l’y prendra plus à ne pas tenir compte de la réfraction de la lumière. 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 … Protocole précis de dissolution par image. Auteurs: Daniel GENELLE (Maths-Sciences) (Optimisé pour Mozilla Firefox.) Nous avons essayé la plupart d'entre eux. L'indice de réfraction (souvent noté n ; en anglais, index of refraction ou IOR) est une grandeur sans dimension caractéristique d'un milieu, décrivant le comportement de la lumière dans celui-ci ; il dépend de la longueur d'onde de mesure mais aussi des caractéristiques de l'environnement (notamment pression et température). magnétique circulaire : l'indice de réfraction n pour la lumière polarisée circu-lairement gauche n'est pas le même que l'indice de réfraction n+ pour la lumière polarisée circulairement droite. 2ème TP : Réinvestir les lois de descartes. Johannes Kepler (physicien allemand, 1571-1630) proposa une relation de proportionnalité entre les angles d’incidence et de réfraction pour des valeurs d'angles petites. Auteurs: Daniel GENELLE (Maths-Sciences) (Optimisé pour Mozilla Firefox.) Régler le rayon lumineux selon le trajet indiqué sur la feuille ANNEXE 2. Vous êtes appelés à faire ce laboratoire par sous-équipes de 2 personnes, les mêmes qui composent votre équipe de mission. 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 ? 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). L’angle d’incidence est i 1 … 1 2/1 2 c n c (c Chapitre 3 : dispersion et réfraction de la lumière: Le cours écrit I) étude de la réfraction. Une aube nouvelle se lèvera dans quelques instants sur le monde de la surface. (3) Exploiter un graphique(4) Traduire une loi par une relation(6) Suivre un protocole donné. Le phénomène de réfraction, déjà étudié en classe de 2nde, est le changement de direction de propagation de la lumière lorsqu’elle hange de milieu. réfraction de la lumière. Ombres solaires, ombres lunaires, ombres de flammes, ombres électriques, ombres d'objets animés et inanimés, ombres de créatures terrestres, humaines, animales, ombres des espèces de la mer et du ciel, le moment est venu ! TP – Réfraction et réflexion de la lumière I – Qu’est-ce que la réfraction ? 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 ? * 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 . Le protocole lumière — Peuples de l'ombre ! N°3: Déterminer l’angle limite de réfraction. Cette partie de lumière pénétrant dans la particule va ressortir en étant toujours soumise aux phénomènes de réflexion et réfraction dus à la différence des milieux. 2. 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. Comment déterminer la nature d’un matériau transparent ? II) Réfraction de la lumière. La lumière passe du milieu le plus réfringent vers le milieu le moins réfringent. Répéter le protocole pour le nouveau chemin de faisceau lumineux pour différents angles d’incidence et relever l’angle de réfraction correspondant. (3) Exploiter un graphique(4) Traduire une loi par une relation(6) Suivre un protocole donné. Ouvrir le … Réfraction TP* TP : LOI DE LA REFRACTION AUTEURS :Martial AUDE et Jean-Claude DESARNAUD I- Objectif On peut envisager un T.P. Activité 2 – Déterminer un indice de réfraction – page 143. Lorsque la lumière arrive à la surface de séparation entre deux milieux, elle peut se réfléchir ou se réfracter. Dans le vide, la vitesse de propagation de la lumière est égale à \(C = 3,00 \times 10^{8}\) \(m.s^{-1}\). ... En effet, pour comprendre la décomposition de la lumière par l'eau, il faut d'abord étudier la réfraction. Montage Mettre en œuvre un protocole – Utiliser le matériel de manière adaptée …. 3) réfraction: les lois de Descartes : II) interpretation de l’experience du prisme : 1) expérience (rappel) 2) Interprétation. Restez dans cette position. Étudier le comportement de la lumière lorsqu’elle change de milieu. p lacer un demi cylindre de plexiglas (ou de verre) sur l’assiette optique graduée comme ci-contre. 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 Protocole expérimental : 1. Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique. la lumière passe ainsi de l'air (milieu 1) dans le plexiglas (milieu 2). • 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. La réflexion ? 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. Dans le plexiglas, la vitesse de propagation de la lumière est égale à \(v = 2,00 \times 10^{8}\) \(m.s^{-1}\). TP3: La réfraction de la lumière Capacités travaillées par les élèves: Observer, extraire des informations d'un fait observé. réflexion, réfraction, spectre et lumière. 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. Voir la correction. Document 1 : La droite en pointillés, orthogonale en I à l’interface air-eau, se nomme la normale (la perpendiculaire). Milieu 1 d’indice n1. » La décomposition de la lumière par un prisme a été réalisée en classe. (7) Construire un graphique(10) Reconnaître et utiliser la proportionnalité(13) S'exprimer correctement à l'écrit. La cornée produit la majeure partie de la réfraction dans l’œil, mais comme son épaisseur est uniforme, sa puissance de réfraction est constante. On envisage la situation suivante : un maître-nageur se trouve en M et il s’aperçoit qu’un baigneur (en B) est en danger. 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. Quelle grandeur peut caractériser un matériau transparent ? • • • • Compétence transversale Critère d’évaluation Résoudre des problèmes. Elaborer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer l’indice de réfraction de l’eau. La biréfringence circulaire, proportionnelle au champ magnétique, est alors donnée par : nF = n n+ = kFB k: (1) 10. N°2: Vérifier les lois de la réfraction . Pour pouvoir lire les mots de vocabulaire cachés (fond jaune), il suffit de passer la souris sur le mot. 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. Effacer tout. Avant d'étudier ces phénomène, il est nécessaire de définir la normale au point d'incidence. 1 1) définition de la réfraction. On se propose dans cette partie de mettre en œuvre un protocole … Mesure de l’angle de réfraction î2 pour i1 = 45°. Ces lois sont transposées sur le schéma suivant : Ces lois s'énoncent de la façon suivante : 1. Calculette. 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. Cette loi lie les indices de réfraction Protocole expérimental _____ Réfraction plexiglas - air: a) Dans le cas de la réfraction air – plexiglas, i > r . 1) L'expérience de la « pièce invisible » est une manifestation de la réfraction de la lumière. * version C : les élèves doivent formuler l’ensemble du protocole expérimental, avant de le mettre en œuvre Mots clefs : Réfraction de la lumière, approche historique des lois de la réfraction, indice de réfraction, utilisation d’un tableur-grapheur, relation de proportionnalité entre deux grandeurs, 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. Compétences disciplinaires Critères d’évaluation 1. Afin de proposer une justification au phénomène de réfraction de la lumière on propose une analogie. Exploitation graphique Pour tracer la courbe sin i 1 = f (sin i 2), on utilise un logiciel tableur-grapheur. Sauf que j'ai beau les retourner dans tous les sens, je ne trouve pas de dispositif satisfaisant pour affirmer ou non les observations d'un coup. 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 . Milieu 2 d’indice n2. différentes manières : la réflexion et la réfraction. Cette « fracture » apparente est à l'origine du mot « réfraction ». Interpréter des observations – confronter un modèle à des résultats expérimentaux. Description. • La lumière est déviée trois fois : à son entrée dans la cornée, à son entrée dans le cristallin et à sa sortie du cristallin. Dans ce T.P., on essaiera d'introduire la deuxième loi de Descartes (partie concernant la relation n 1.sin i 1 = n 2.sin i 2) à partir d'une expérie nce. III. Ceci est un extrait d'un TPE de Chloé Vankersschaver, élève de 1ere S au lycée J. Monnet de Crépy en Valois. L’indice de réfraction n d’un milieu transparent est défini par : \begin{align} n = \frac{C}{v} \end{align} , le changement de direction qu’elle subit lorsqu’elle traverse la surface de séparation entre deux milieux transparents. La lumière passe par le centre I du disque gradué. 2e B et C 3 Réfraction de la lumière 16 Chapitre 3: Réfraction de la lumière 1. 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. Expérience sur les mirages. b) Dans le cas de la réfraction plexiglas – air: i < r (tant que i < 42°). 2. Cette propriété se vérifie avec précision expérimentalement. Une étude théorique plus poussée montre que la réfraction de la lumière est due au fait que la lumière se propage avec des célérités (vitesses) différentes dans différents milieux. Afin de comprendre l'indice de réfraction, nous allons observer le phénomène de réfraction sur un prisme semi-circulaire. Dessinez ici. Télécharger. Protocole : – Dans un premier temps : On place la lentille magnétique sur le tableau, ainsi que le laser face au bord arrondi de cette lentille. Compte-rendu TP confinés : POLARISATION DE LA LUMIÈRE Introduction La polarisation est une manifestation de la nature vectorielle des ondes lumineuses due à une répartition privilégiée de l'orientation des vibrations du champ E et B qui les composent. 1. Etablir les lois de Descartes en suivant un protocole. Ce phénomène de double réfraction ne modifie pas la direction de propagation de la lumière, entre rayon incident et rayon émergent. Réflexion et réfraction de la lumière - Lois de Snell-Descartes Document professeur Préambule • Partie de programme traitée • Positionnement du chapitre dans la carte conceptuelle. fin faisceau de lumière, un disque gradué et un hémicylindre en plexiglas. Expérience 1 : tour de magie avec une pièce de monnaie a) Disposition Autour d'une petite boîte contenant une pièce de 1 € de nombreux observateurs se placent tel que le bord de la boîte leur cache tout juste la pièce. Elle subit donc une réfraction sur le dioptre air – plexiglas. 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. Faire le schéma global de la situation. Cette théorie a réussi à expliquer à la fois la propagation rectiligne de la lumière et la réflexion de la lumière, bien qu'elle n'explique pas de manière satisfaisante la réfraction. Déviation de la lumière: T.P. T.P.3 Détermination de l’indice de réfraction de l’eau. Réaliser l’expérience suivante: Placer une pièce de monnaie dans un bol (non transparent). TP N°4 : Etude de la réfraction de la lumière. La réfraction de la lumière 1. Re: Tp réfraction : Hémicylindre. * * Appel n°3 Lecture de λA . 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 On vise pour cela à l'aide d'une lunette astronomique une étoile. - Le point d’incidence I coïncide avec le milieu du diamètre du bloc de plexiglas. AE réfraction de la lumière – Lycée Georges Duby 3/3 • Mise en œuvre du protocole(Réa)Attention: toutes les valeurs seront exprimées avec 3 chiffres significatifs Les résultats obtenus par un groupe sous forme d’un tableau sont : i air 0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 i liquide 0 … C'est la propriété que la lumière possède de changer de direction lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre de densité différente. Analyser. Terminale STL – Ondes Fiche de synthèse n°5 : réfraction et réflexion de la lumière Page 1 Fiche de synthèse n°5 Réfra tion et réflexion de la lumière 1. On appelle. 5. 2-a) ). n 2 : indice de réfraction du deuxième milieu traversé par la lumière Protocole expérimental (pour les 3 propositions) : L'indice de réfraction d'un milieu dispersif d épend donc de la fréquence de l'onde qui s'y propage. Définition : La réfraction de la lumière correspond au changement de direction du rayon lumineux lorsque celui-ci traverse une surface séparant deux milieux d'indices de réfraction différents. Elle permet d’établir une relation entre l'indice de réfraction n 2/ 1 et le rapport des célérités dans les deux milieux. Milieu 2 d’indice n2. Séquence 3: Réfraction de la lumière. réfraction (ralentissement et changement d’incidence). Le rayon réfléchi A'1 repart avec un même angle de déviation que le rayon incident A1. On utilisera une méthode graphique pour exploiter une série de mesures. TP n°3 réfraction et réflexion I- Quelques expériences et applications. FICHE PROFesseur La lumière est déviée lorsqu'elle passe d'un milieu transparent à un autre (par exemple : de l'air à l'eau, ou le contraire…).C'est ce phénomène qu'on observe lorsque l'on regarde une paille dans un verre : celle-ci paraît brisée. SUJET : RÉFLEXION ET RÉFRACTION DE LA LUMI¨RE 1 - OBJECTIFS : Les manipulations proposØes permettent de vØrifier : les savoir-faire expØrimentaux suivants : - rØaliser un montage expØrimental à partir d™un schØma ; - rØgler un appareil ; - utiliser un appareil de mesure ; - exØcuter un protocole … On remarque avec cette première expérience que les rayons lumineux se rejoignent en un point lorsque la cornée a une forme arrondie, lisse, classique. En 1666, avant d'affirmer sa théorie, Newton avait fait de sa célèbre expérience de décomposition de la lumière en couleurs, grâce à laquelle un faisceau de lumière traversait un prisme. déterminer la loi mathématique permettant de calculer l'angle de réfraction à partir de l'angle d'incidence. Déviation de la lumière: T.P. On envisage la situation suivante : un maître-nageur se trouve en M et il s’aperçoit qu’un baigneur (en B) est en danger. Télécharger. compte rendu vidéo TP lycée international seconde physique chime lumière réfraction 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. 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 °. On utilisera une méthode graphique pour exploiter une série de mesures. Réaliser le montage suivant : Levez la main pour qu’un étudiant vienne vérifier que vous avez bien compris l’utilisation du dispositif. PROPAGATION DE LA LUMIÈRE MODÉLISATION DU PHÉNOMÈNE DE RÉFRACTION I. PTOLÉMÉE, KEPLER, SNELL ET DESCARTES... DE L’OBSERVATION À LA MODÉLISATION Au fil des siècles, des scientifiques ont observé puis tenté de modéliser, en mettant en équation, le compor-tement des rayons lumineux lors du phénomène de réfraction. Réglage préliminaire : - La source lumineuse doit être alimentée par un générateur 12 V (non représenté). Quelles lois régissent ce phénomène ? La figure de diffraction obtenue permet d’observer des taches lumineuses : on mesurera la largeur L de la tache centrale. L’angle d’incidence est i 1 = 45°. 2) La réflexion : Diffusion : Lorsqu'une surface éclairée renvoie la lumière dans toutes les directions, on dit qu'elle diffuse la lumière. (34) Cependant, et nous ne l'avions pas prévu, nous pouvions, en fonction dont nous nous placions face à l'objet à l'extrémité du récipient (l'extrémité à l'opposé de l'objet), observer un mirage chaud à cause de la réfraction de la lumière entre l'eau et le verre. TP3: La réfraction de la lumière Capacités travaillées par les élèves: Observer, extraire des informations d'un fait observé. Le but de cette partie du TPE était d'étudier et de modéliser les mirages. (Un tout petit déplacement de la tête suffirait pour voir la pièce !) trait symbolisant la séparation entre l’eau et l’éthanol . En présence d’eau, les rayons lumineux émis par la pièce traversent la surface de séparation entre l'eau et l'air. Ces rayons subissent alors un brusque changement de direction : la lumière est réfractée! Ce phénomène s'appelle la réfraction de la lumière. Schéma du dispositif Objectif Vérifier Ia loi de Descartes relative aux angles, pour Ia réfraction. TP n°2 : Réfraction de la lumière Le but du TP est de déterminer l’indice de réfraction du plexiglas. Dans le sable il court à 20 km/h environ et il nage en moyenne à 5km/h. Introduction : Situation : Un récipient opaque contient une pièce, on se place à une distance où la pièce est invisible quand le bêcher est vide. Réflexion : Lorsqu'une surface éclairée renvoie la lumière dans une direction privilégiée, on dit qu'elle II) Réfraction de la lumière. Dans le sable il court à 20 km/h environ et il nage en moyenne à 5km/h. Un rayon émis par la source lumineuse est dirigé vers le bloc semi-circulaire en plexiglas. Cela signifie que : - dans l’air, l’indie de réfra tion est n air = 1,00 et la lumière va à sa vitesse maximale (3,00 × 108 m/s) ; Protocole. 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.) Le protocole, décrit dans une vidéo diffusé sur le net, se base sur les propriétés de la lumière et permet de rendre invisible du matériel en verre en un clin d’œil. La particularité du glycérol est que son indice de réfraction est équivalent à peu près à celui des objets utilisés pour l’expérience. Protocole. III) réfraction de la lumière dans l’atmosphère terrestre. Indice de réfraction L'indice est une grandeur sans unité qui caractérise un milieu de propagation. cours sur l'étude de la réfraction. 18 janvier 2016 - PDF - 113.4 ko. Ce TP a pour but de mettre en évidence les lois de la réflexion et de la réfraction de la lumière. On utilise pour cela le système suivant : I) Réflexion de la lumière. Réaliser le montage suivant : Un rayon émis par la source lumineuse est dirigé vers un miroir disposé sur le disque gradué. Elle se lèvera sans nous. Si on ajoute de l’eau, la pièce apparaît. A chaque radiation correspond un indice de réfraction (voir II. 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. * * Positionnement correct de la cuve. Il s’aompagne toujours … Expérience sur les mirages . Notre but est de vérifier de façon expérimentale la loi de Snell-Descartes de la réfraction, ce qui signifie que nous allons prouver cette loi par la réalisation d'une expérience en conditions réelles. Problème : Que se passe t-il lorsque la lumière change de milieu transparent ? 1er TP : Comprendre et assimiler le vocabulaire lié aux phénomènes de réflexion et de réfraction de la lumière. Dissolution- Dilution (fiche pratique) Deux fiches pour montrer les protocoles de préparation des solutions. Fiche : dilution -dissolution. * Appel n°2 Vérification de la valeur des angles de réfraction. Les notions de spectres d’émission et de spectre d’absorption ont été étudiées. ... La lumière est donc réfléchie et arrive dans nos yeux, ce qui nous permet de voir les objets. 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. A partir de quel angle d’incidence, … - Le point d’incidence I coïncide avec le milieu du diamètre du bloc de plexiglas. L’indice de réfraction d’un milieu Célérité de la lumière Dans le vide, la lumière a une célérité (ou vitesse de propagation) de valeur : =3,00×108 m⋅s−1
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