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II. Dispersion de la lumière par un prisme. 1)- Expérience de Newton (1642 – 1727).

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1 II. Dispersion de la lumière par un prisme

2 1)- Expérience de Newton (1642 – 1727).

3 a) Le montage

4 b) Observations la lumière est déviée par le prisme émerge étaléle faisceau qui émerge du prisme est étalé et présente les différentes couleurs de larc-en-ciel (une infinité de couleurs du rouge au violet) plus déviéeLa lumière violette est plus déviée que la lumière rouge.

5 b) Observations

6 c) Interprétation La lumière subit d dd deux réfractions successives Le prisme réfracte la lumière de façon différente selon la couleur de la lumière colorées (radiations lumineuses) La lumière blanche est constituées dune infinité de couleurs

7 d) conclusion dévie et décompose Le prisme dévie et décompose la lumière blanche en lumières colorées du rouge au violet. dispersion. C'est le phénomène de dispersion. lumière blanche. L'ensemble des couleurs obtenues constitue le spectre de la lumière blanche. continu Le spectre est continu du rouge au violet. La lumière blanche est constituée dune infinité de couleurs ou radiations : cest une lumière polychromatique.

8 e) Un exemple de dispersion de la lumière

9 Explication

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12 Le rayon vert

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14 III. Dispersion de la lumière dune source laser par un prisme a) Montage

15 II. Dispersion de la lumière dune source laser par un prisme b) Observations On observe quune tâche rouge

16 III. Dispersion de la lumière dune source laser par un prisme b) Conclusion nest pas décomposable La lumière produite par un laser nest pas décomposable un laser est monochromatique La lumière produite par un laser est monochromatique: elle ne renferme quune seule lumière colorée (une seule radiation lumineuse)

17 III Dispersion de la lumière avec un réseau de diffraction film plastique transparent Un réseau de diffraction est un film plastique transparent sur lequel sont gravés des un très grand nombre de traits parallèles très fins (invisibles à lœil nu)

18 a) Le montage Lampe à incandescence fente réseauécran

19 b) Observations

20 selon leur couleurs Les radiations sont déviées différemment de part et dautre de la direction initiale et selon leur couleurs des spectres continus On observe des spectres continus disposés symétriquement par rapport à la direction initiale de la lumière blanche radiations rouges sont plus déviées que les radiations violettes Les radiations rouges sont plus déviées que les radiations violettes

21 III Dispersion de la lumière avec un réseau de diffraction

22 Longueur donde IV Longueur donde dune radiation lumineuse a) Nature de la lumière une onde La lumière peut être considérée comme une onde propriétés électriques et magnétiques Quand elle se propage ce sont les propriétés électriques et magnétiques du milieux qui sont affectées onde électromagnétique La lumière peut être considérée comme une onde électromagnétique

23 Longueur donde IV Longueur donde dune radiation lumineuse b) Radiation et longueur donde lumière monochromatique - Une lumière monochromatique ne peut être décomposée par un prisme. une radiation lumineuse - Une lumière monochromatique est une radiation lumineuse longueur donde dans le vide - une radiation lumineuse est caractérisée par sa longueur donde dans le vide

24 Longueur donde IV Longueur donde dune radiation lumineuse c) Définition: m nm La longueur donde dune radiation lumineuse est caractérisée par une grandeur appelée longueur donde qui sexprime en m ou nm Elle est notée

25 Longueur donde IV Longueur donde dune radiation lumineuse rouge d) Exemple: - Le laser rouge utilisé au lycée est une radiation de longueur donde lumière monochromatique = 633 nm cest une lumière monochromatique polychromatique plage de longueur donde - Une lumière polychromatique est un mélange de plusieurs radiations elle est caractérisée par une plage de longueur donde

26 Longueurs dondes des couleurs perçues par lœil humain

27 V Domaine visible pour lœil humain Lœil humain nest sensible quaux radiations dont les longueurs donde sont comprises entre 400 nm et 800 nm. 400 nm 800 nm

28 Domaine visible dune abeille

29 VI Les radiations invisibles à lœil humain Spectre électromagnétique

30 Au-delà des radiations rouges 800 nm Les infrarouges (800 nm mm) - Utilisé dans certaines télécommandes - Utilisé dans certains appareils de chauffage

31 En deçà des radiations violettes < 400 nm Les radiations ultraviolettes - responsables du bronzages -mais aussi des cancers de la peau - utilisée pour révéler certains chromatogrammes -

32 le spectre électromagnétique Les radiations invisibles à lœil humain sont de la même nature que la lumière visible …

33 VI Pourquoi un prisme disperse-t-il la lumière ? Un exemple simple

34 VI Pourquoi un prisme disperse-t-il la lumière ? Un fabricant de prisme en « verre flint » fournit la courbe détalonnage donnant les variations de lindice n en fonction de la longueur donde de la radiation incidente n

35 Limite du spectre visible Lindice réfractions Dépend de la longueur donde et donc de la couleur Lindice réfractions de la radiation violette n Vi = 1,68 Lindice réfractions de la radiation Rouge n R = 1,63

36 A = 30 ° i 1 i 2R ° i 2 Vi n1n1 i 1 = = 30° L e s d e u x a n g l e s B D C e t A F E o n t l e u r c ô t é s p e r p e n d i c u l a i r e s d e u x à d e u x e t d o n c P r e m i è r e R é f r a c t i o n A u p a s s a g e d e l a i r a u v e r r e l e r a y o n n e s t p a s d é v i é c a r i l e s t n o r m a l à l a s u r f a c e xsin i 1 sin i 2 n2n2 =x Réfraction du rayon violet devient n vi xsin i 1 sin i 2vi = xn air 1,0 xsin 30° sin i 2vi 1,68 = = 0,84 i 2vi =57° =57° n1n1 xsin i 1 sin i 2 n2n2 =x Réfraction du rayon Rouge devient nRnR xsin i 1 sin i 2R = xn air 1,0 xsin 30° sin i 2R 1,63 = 0,82 = i 2R =55° =55° airverreair Deuxième réfraction

37 VI Pourquoi un prisme disperse-t-il la lumière ? Un prisme disperse la lumière réfracte selon leur longueur donde - car il réfracte les radiations lumineuses de façon différente selon leur longueur donde - lindice de réfractionvarie selon la longueur donde - lindice de réfraction du matériaux varie selon la longueur donde des radiations est dit dispersif lindice de ce milieu varie en fonction de la longueur donde - Un milieu transparent est dit dispersif quand lindice de ce milieu varie en fonction de la longueur donde des radiations lumineuse


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