que mon corps est le prisme inaperçu, mais vécu, qui réfracte le monde aperçu Ex-O1 4 Dispersion par le verre Rq : le miroir M2 , pour la lumière incidente
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[PDF] Ch8 DISPERSION ET REFRACTION DE LA LUMIERE I NATURE
La lumière issue du prisme est déviée : le violet est plus dévié Exercices corrigés : Réfraction et dispersion de la lumière : EXERCICE RESOLU p : 132
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Fiche exercices chapitre décrire un mouvement Exercice Newton a utilisé un prisme pour comprendre la dispersion de la lumière blanche observée dans les
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Un rayon de lumière blanche (qui n'est donc pas un laser) traverse un prisme en verre On retrouve donc : • i1 = angle d'incidence • rr = angle de réfraction du
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que mon corps est le prisme inaperçu, mais vécu, qui réfracte le monde aperçu Ex-O1 4 Dispersion par le verre Rq : le miroir M2 , pour la lumière incidente
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Un prisme de verre d'indice n=1,6 et d'angle A = 30° est traversé par un rayon i ≤ 90° , et d'après le principe de retour inverse de la lumière, lorsque l'angle
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Le prisme dévie les rayons de lumière parce qu'il y a changement de vitesse lorsqu'on change de milieu de propagation Il y a également dispersion de la lumière
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La décomposition de la lumière par un prisme est Corrigé 3 Réfraction dispersion de la lumière Exercices Nature de la lumière 3 1 Trouver les mots
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Exercice 1 p 51 (Vocabulaire) Exercice 3 p 51 (Application loi de Descartes) longueur d'onde unique, or la dispersion de la lumière par un prisme est due à
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Exercices d"Optique
" (...) que mon corps est le prisme inaperçu, mais vécu, qui réfracte le monde aperçu vers mon "Je». Ce double mouvement de conscience,à la fois centrifuge et centripète, qui me relie au monde, transforme celui-ci par là même, lui donne une détermination, une qualification nouvelle. » EdmondBarbotin-Humanité de l"hommeAubier, p. 48 (1970) ?Lois de Snell-Descartes O1? ???Ex-O1.1Mise en jambes1)Refaire le sch´ema ci-contre en ne
laissant que les rayons lumineux existant r´eellement.2)Donner toutes les relations angulaires
possibles en pr´ecisant pour chacune si elle est d"origine g´eom´etrique ou optique. ???Ex-O1.2La loi de la r´efractionUn rayon lumineux dans l"air tombe sur la
surface d"un liquide; il fait un angleα= 56◦avec le plan horizontal.
La d´eviation entre le rayon incident et le rayon r´efract´eestθ= 13,5◦. Quel est l"indicendu
liquide?R´ep. :n= 1,6.
???Ex-O1.3Constructions de Descartes et de Huygens Montrer que les deux constructions suivantes permettent de tracer le rayon r´efract´e.1) Construction de Descartes:
◦tracer les cercles de rayonsn1etn2; ◦soitMl"intersection du rayon incident avec le cercle de rayon n 1; ◦soitPl"intersection du cercle de rayonn2et de la droite orthogonale `a la surface de s´eparation passant parM; ◦le rayon r´efract´e n"est autre queOP.2) Construction de Huygens:
◦tracer les cercles de rayons 1/n1et 1/n2; ◦soitMl"intersection du rayon incident avec le cercle de rayon 1/n1; ◦tracer la tangente enMau cercle de rayon 1/n1; ◦soitIle point d"intersection de la tangente avec la surface de s´eparation; ◦soitPl"intersection du cercle de rayon 1/n2et de la se- conde tangente trac´ee; ◦le rayon r´efract´e n"est autre queOP. ???Ex-O1.4Dispersion par le verreLe tableau ci-contre donne les longueurs d"onde,
dans le vide, de deux radiations monochroma- tiques et les indices correspondants pour deux types de verre diff´erents.Couleurλ0(nm)n(crown)n(flint)
rouge656,31,5041,612 bleu486,11,5211,6711)Calculer les fr´equences de ces ondes lumineuses. D´ependent-elles de l"indice du milieu?
On prendrac0= 2,998.108m.s-1.
Exercices d"Optique2008-2009
2)Calculer les c´el´erit´es et les longueurs d"onde de la radiation rouge dans les deux verres.
3)a) Un rayon de lumi`ere blanche arrive sur un dioptre plan air-verre,
sous l"incidencei= 60◦. L"indice de l"air est pris ´egal `a 1,000. Rappeler les lois deDescartesrelatives `a la r´efraction de la lumi`ere. b) Calculer l"angle que fait le rayon bleu avec le rayon rougepour un verre crown, puis pour un verre flint. Faire une figure. c) Quel est le verre le plus dispersif? i r R rB ???Ex-O1.5Relation entre l"indice et la longueur d"ondeOn mesure l"indice d"un verre pour
diff´erentes longueurs d"onde (dans le vide) :λ(nm)400500600700800
n(λ)1,5001,4891,4821,4791,476 On veut d´eterminer les coefficientsAetBde la relation deCauchy:n(λ) =A+Bλ2.1)D´eterminer les unit´es deAet deB.
2)Expliquer pourquoi il ne faut pas ´etudiernen fonction deλ, maisnen fonction de1
λ2.
3) `A l"aide d"une calculatrice, d´eterminerAetBpar r´egression lin´eaire.4)En d´eduirenpourλ= 633nm.
???Ex-O1.6Courbure d"une fibre optique Une fibre optique est constitu´e d"une ˆame en verre d"indicen1= 1,66 et de diam`etred= 0,05mmentour´ee d"une gaine en verre d"indicen2= 1,52. On courbe la fibre ´eclair´ee sous incidence normale. Quel est est le rayon de courbureRminimal pour lequel toute la lumi`ere incidente traverse la fibre?R´ep :Il fautR >d
2.n1+n2n1-n2
???Ex-O1.7Flotteur Un disque en li`ege de rayonrflotte sur l"eau d"indicen; il soutient une tige plac´ee perpendiculairement en son centre. Quelle estla longueur hde la partie de la tige non visible pour un observateur dans l"air?Citer les ph´enom`enes mis en jeu.
R´ep. :h=r⎷
n2-1. ???Ex-O1.8Le point de vue du poisson Un poisson est pos´e sur le fond d"un lac : il regarde vers le haut et voit `a la surface de l"eau (d"indicen= 1,33) un disque lumineux de rayonr, centr´e `a sa verticale, dans lequel il aper¸coit tout ce qui est au-dessus de l"eau.1)Expliquer cette observation.
2)Le rayon du disque estr= 3,0m.`A quelle profondeur se trouve le poisson?
R´ep. :h= 2,6m.
???Ex-O1.9Lame `a faces parall`elesOn consid`ere une lame `a faces parall`eles en verre (indicen) plong´ee dans l"air. Elle peut ˆetre
consid´er´ee comme l"association de deux dioptres plans parall`eles. Il y a donc stigmatisme approch´e dans les conditions deGauss(Cf. le¸con suivante).1)Faire une figure montrant qu"un rayon d"incidenceia subi `a sa sortie un simple d´eplacement
d"une distanced=e.sin(i-r) cosr(rest l"angle de r´efraction `a la premi`ere r´efraction;eest l"´epaisseur de la lame).2)Montrer que la position de l"image est telle queAA?=e(1-1
n) et que ce d´eplacement appa- rent a lieu dans le sens de la lumi`ere. CalculerAA?pour une vitre d"´epaisseur 1mm. Conclusion?2http ://pcsi-unautreregard.over-blog.com/qadripcsi@aol.com
2008-2009Exercices d"Optique
???Ex-O1.10Indice d"un liquideUne cuve en verre a la forme d"un prisme de
section droite rectangle isoc`ele. Elle est pos´ee horizontalement sur une des arˆetes de longueur ldu triangle isoc`ele, et le sommet oppos´e `a ce cˆot´e est ouvert pour permettre de remplir la cuve d"un liquide transparent d"indicen. Un pinceau de lumi`ere est envoy´e horizontale- ment sur la face verticale de la cuve, dans un plan de section droite, `a la hauteurl 2.Ce rayon ´emerge au-del`a de l"hypoth´enuse et rencontre en un pointPun ´ecranEplac´e vertica-
lement `a la distancelde la face d"entr´ee du dispositif. On n´eglige l"effet dˆu aux parois en verre
sur la propagation du pinceau de lumi`ere.