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SL1 (son et lumière)Chap 2 : Comment dévier la lumière ? 1ière BAC PRO

Optique

Introduction :

comment guider la lumière ? Comment la dévier ? Comment est-elle déviée ?

Quelques photographies :

Lumière guidée par fibre optiquePlace de la Liberté à Brest (lumière guidée par les jets d'eau) Rétroviseur d'une voiture" reflex » argentique

Périscope paille dans un verre d'eaumirages ...Activité 1 : Sous quelle forme se propage la lumière ?

HQuelques photographies :

Spectacle au rayon laserRaies de lumière ...

HUne expérience :

4 lasers sont disposés l'un à côté de l'autre mais un seul est allumé.

Proposer un moyen de déterminer celui qui éclaire la cible :

En déduire la trajectoire de la lumière dans l'air (faire apparaître le trajet de la lumière à l'aide d'un tracé) :

CHIMIE (PREMIERE BACPRO) SCIENCES PHYSIQUES

PAGE 1Laser 1

Laser 2

Laser 3

Laser 4

SL1 (son et lumière)Chap 2 : Comment dévier la lumière ? 1ière BAC PRO

Optique

HComment expliquer qu'à partir de Marseille (Allauch), on puisse voir le mont Canigou (2784 m) à certains moments de l'année étant donnée la rotondité de la terre ?

Voici des photos prises le même jour de Marseille, où va apparaître le mont Canigou en une dizaine de minutes

L'air en fonction de l'altitude est-il homogène ? Le trajet de la lumière peut-il être rectiligne dans ce cas particulier ?

.........................................................................................................................................HComment expliquer le phénomène de mirage ?

HUne expérience :

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SL1 (son et lumière)Chap 2 : Comment dévier la lumière ? 1ière BAC PRO

Optique

Conclusions :

Dans un milieu homogène et transparent, la lumière se propage ....................................

Remarque : dans un milieu non homogène, la lumière ne se propage pas en ligne droite.

Activité 2 : Recherche

Contrairement aux ondes sonores, la lumière n'a pas besoin d'un milieu matériel pour se propager.

HRechercher la vitesse de propagation de la lumière dans le vide, en km / s puis en m / s : La vitesse de propagation dépend de la nature du milieu traversé

Un indice, noté n et appelé indice de réfraction, permet de comparer les différents milieux.

HRechercher quelques indices de réfraction en complétant le tableau suivant :

MilieuAirEauVerre

Indice de réfraction

(arrondi au centième)............................................... Activité 3 : La réflexion de la lumière

1.Vérification expérimentale de la loi de réflexion :

Matériel : source lumineuse / alimentation / miroir / disque gradué ou coupole HNoter le type et la valeur de l'alimentation nécessaire à la source lumineuse : HPlacer le miroir sur le diamètre ( 90° - 90° ) du cercle gradué. HRégler le dispositif pour que le rayon lumineux arrive au centre du disque gradué, suivant un

angle d'incidence de mesure : i = 40°Attention : Les angles se mesurent par rapport à la perpendiculaire au miroir !

Cette perpendiculaire est appelée la normale, et notée N Le rayon émis par la source lumineuse est appelé rayon incident. Le rayon renvoyé par le miroir plan est appelé rayon réfléchi. Au départ, le rayon incident et le rayon réfléchi se superposent sur la normale. HTracer le rayon réfléchi , noté IR, observé sur la figure précédente. L'angle est appelé angle de réflexion, et sera noté r Appel n° 1 : Faire vérifier le tracé et le montage HFaire tourner le disque gradué et diriger le rayon incident suivant les angles d'incidence indiqués dans le tableau ci-après. HRelever dans le tableau la mesure des angles de réflexion obtenus. i (angle d'incidence) en degrés °0102030406080 r (angle de réflexion) en degrés °0102030406080

Quelle conclusion peut-on faire ?

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SL1 (son et lumière)Chap 2 : Comment dévier la lumière ? 1ière BAC PRO

Optique

Conclusions :

2.Comment la lumière est-elle déviée avec un miroir ?(Quelques exemples)

Exemple 1 : On considère le schéma ci-dessous représentant le champ de vision d'un conducteur.

Le véhicule se trouve-t-il dans son champ de vision ou dans l'angle mort ?

Exemple 2 : Le motard est-il vu dans le rétroviseur de l'automobiliste ? Justifier votre réponse à l'aide d'un tracé.

...............................................Exemple 3 : Quel point I de la surface du miroir faut-il viser pour que le rayon lumineux émis par la source passe

par le point B après réflexion ? Tracer le parcours du rayon lumineux.

Exemple 4 :

Un phare d'automobile est un miroir en forme de parabole. Le filament de l'ampoule est situé au point F, appelé foyer de la parabole. Deux rayons lumineux R1 et R2 issus de F sont réfléchis aux points A miroir parabolique. iTracer les normales à la parabole aux points A et B. iTracer les rayons réfléchis issus des points A et B. iQuelle est la particularité de ces rayons ?

Appel n° 2 : Faire vérifier les réponses

Activité 4 : La réfraction de la lumière iPourquoi observe-t-on une " cassure » de la paille lors du passage de l'air dans l'eau ? iPourquoi observe-t-on une déviation du rayon laser lors de son passage de l'air dans l'eau ?

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PAGE 4AB

R1 R2 SL1 (son et lumière)Chap 2 : Comment dévier la lumière ? 1ière BAC PRO

Optique

iCompléter le schéma ci-contre :

1Vérification expérimentale de la loi de réfraction :

A voir :

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