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Bac Pro indus Exercices sur la reflexion et la réfraction de la lumière 1/5 EXERCICESSURLARÉFLEXIONETLARÉFRACTIONDELALUMIÈRE Exercice 1

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Exercices sur la reflexion et la réfraction de la lumière 1/5

E

EXXEERRCCIICCEESS SSUURR LLAA RRÉÉFFLLEEXXIIOONN EETT LLAA RRÉÉFFRRAACCTTIIOONN DDEE LLAA LLUUMMIIÈÈRREE

Exercice 1

La section d'un prisme en verre est un triangle équilatéral. Un rayon incident (SI) parallèle à

(BC) frappe la face AB en I.

1) Calculez les angles i

1 et i 2 puis déduisez la valeur de i 3

2) Après avoir déterminé la valeur de l'angle limite de réfraction dire s'il y a réflexion totale

ou si le rayon est transmis à l'extérieur.

3) Calculez l'angle i

4

Indices de réfraction. air : 1 ; verre : 1,5.

Exercice 2

Le miroir M

1 M2 est placé dans le plan perpendiculaire à la figure et contenant les points : M 1 (0 ; -1,5) et M 2 (0 ; 3).

L'oeil de l'observateur est placé en

(3 ; 0). Placez les points A(3 ; 3), B(3 ; 6) et C(1,5 ; 6). L'oeil peut-il voir les images A', B', et C' des points A, B et C ?

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Exercices sur la reflexion et la réfraction de la lumière 2/5

Exercice 3

On veut calculer la hauteur du miroir et la distance de son bord inférieur au sol de telle manière que le personnage puisse se voir en entier.

Ses pieds placés en B sont situés à 1 m du plan du miroir. Son oeil est situé en O et le dessus

de sa tête en A.

On donne: OA = 15 cm et OB = 1,6 m.

1) Représentez les trajets du rayon incident AI et du rayon réfléchi IO, ainsi que l'image A' du

point A. Procédez de même avec le point B. On note B' son image et J, le point d'incidence.

2) Calculez IJ et JK.

Exercice 4

Pour la signalisation lumineuse du tableau de bord d'une machine à commande numérique, on utilise des fibres optiques (fibre représentée ci-dessous).

1) Calculez l'angle de réfraction en A.

2) Tracez le trajet du rayon lumineux dans la fibre.

3) Calculez l'angle d'incidence du rayon lumineux à la surface de séparation coeur-gaine.

4) Calculez l'angle limite à la surface de séparation coeur-gaine.

(D'après sujet de Bac Pro Productique Bois Session 1990) Gaine 2

1, 47n

Coeur 1

1, 49n

Air 1n i 1 = 30° A

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Exercices sur la reflexion et la réfraction de la lumière 3/5

Exercice 5

1) Un rayon lumineux passe du verre dans l'air (figure ci-dessous).

Comment appelle-t-on ?

a) le rayon AO ; b) le rayon OB ; c) l'angle i 1 d) l'angle i 2

2) L'indice de réfraction du verre est n

1 = 1,5 et celui de l'air est n 2 = 1. a) Quelle est la valeur maximale que peut prendre i 2 b) Dans ce cas, calculez la valeur correspondante de i 1

Nous l'appellerons.

c) Qu'observe-t-on si i 1 d) Citez au moins une application du phénomène observé en c). (D'après sujet de Bac Pro Equipement et Installations Electriques Session 1989)

Exercice 6

L'indice relatif: n

verre/air = 1,509.

1) Calculez à 0,1 degré près, pour cet indice, l'angle limite de réfraction.

2) Construisez, sur la figure ci-dessous, la marche du rayon dans les deux cas suivants, après

avoir effectué les calculs nécessaires : a) Le rayon incident est normal à la face AC et pénètre dans le prisme en I 1 b) Le rayon incident est parallèle à la face BC et pénètre en I 2 N.B : Les angles des tracés seront appréciés à l° près. (D'après sujet de Bac Pro Productique Bois Session 1991) I 1 A

45°

B C

I 2 A

45°

B C

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Exercices sur la reflexion et la réfraction de la lumière 4/5

Exercice 7

On considère un prisme de plexiglas de base triangulaire ABC, d'indice n 2 = 1,55 et un rayon lumineux SI 1 dans l'air (n 1 = 1) frappant la face AB sous une incidence i 1 ; l'angle

ABC est

égal à 30° (voir schéma ci-après).

1) a) Si i

l = 16°, calculez l'angle de réfraction t 1quotesdbs_dbs2.pdfusesText_3