M ise en évidence du phénomène de réfraction laser








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Fiche REFRACTION de la lumière

(Cours livre page 224 à 228)


  1. Mise en évidence du phénomène de réfraction laser




On éclaire la surface libre d’une cuve contenant de l’eau air

à l’aide d’un laser.



Observation :

La lumière pénètre dans l’eau en changeant de ……………………..

C’est le phénomène de réfraction. eau
Définition : 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.
Compléter la figure en notant :

  • le rayon incident

  • le point d’incidence ( I )

  • le rayon réfracté

  • la normale au point d’incidence

  • l’angle d’incidence i

  • l’angle de réfraction r


  1. Les lois de DESCARTES




    1. Première loi de Descartes

a) Expérience

Plusieurs fils à plomb sont accrochés à une barre. Chacun de ces

fils appartient au même …………... appelé ………………………

f1 f2 f3 f4 f5 f6

laser un rayon lumineux appartenant au ………………………… rase

les fils f1 , f2 , f3 et arrive à la surface de séparation entre l’air et l’eau.

eau

Observation : dans l’eau, le rayon réfracté fait apparaître un

point lumineux sur les fils. Le rayon réfracté est

donc dans le ……………………………………
b) Enoncé de la première loi de Descartes :
………………………………………………………………………………………………………………



    1. Deuxième loi de Descartes

La partie expérimentale a été vue dans le TP « Réfraction de la lumière »


Rappel : le rayon incident est dans l’air – le rayon réfracté est dans le ………………………….
Conclusion du TP :



  1. Enoncé de la deuxième loi de Descartes :


…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….



  1. Indice de réfraction d’un milieu transparent


Si le rayon incident est dans l’air, la relation de proportionnalité entre sin ( i ) et sin ( r ) s’écrit :
……………………………………..
où la constante de proportionnalité n s’appelle l’indice de réfraction du milieu transparent dans lequel se propage le rayon réfracté.
L’indice de réfraction n d’un milieu transparent est une grandeur caractéristique du milieu, c’est un nombre sans unité et n > 1.
Exemples : L’indice du plexiglas est n =
L’indice de l’eau est n =

Remarque : Comme n > 1, sin (i) > sin (r) et donc i > r. Lors du passage de l’air dans un autre

milieu transparent, le rayon lumineux se rapproche de la normale.


  1. Inversion du sens de propagation de la lumière


On reprend le dispositif du TP en faisant entrer la lumière par la face cylindrique du demi-cylindre.
90°


0° 0°


Source

lumineuse



90°


Compléter le schéma.

Faire varier l’angle d’incidence i .

Que remarque – t – on ?

………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
Lorsque la lumière passe du milieu d’indice n dans l’air, la deuxième loi de Descartes s’écrit :
…………………………………….

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