CORRECTION DU TP n°2: MESURE DES ANGLES D’INCIDENCE ET DE REFRACTION

1- Observer : Rayon incident plexiglas Rayon réfracté Surface de séparation air/plexiglas i2 Surface de séparation plexiglas/air plexiglas Rayon réfracté Le faisceau de lumière traverse deux surfaces de séparations: Surface entre l’air et le plexiglas puis la surface entre le plexiglas et l’air.

Surface de séparation Normale à la surface 2- Exploiter les résultats: a- Le faisceau de lumière ne subit pas la réfraction sur la surface arrondie du bloc de plexiglas car le rayon lumineux est confondue avec la normale à la surface. Surface de séparation Normale à la surface Pourquoi le rayon lumineux n’est pas dévié alors qu’il change de milieu?????

Pourquoi le rayon n'est-il pas dévié en I à la traversée de la surface de séparation entre le plexiglas et l’air ? La loi de Descartes concernant la réfraction s'écrit, en I : nplexiglas sin ii = nair sin ir. En I, l'angle d'incidence ii est nul : sin ii = 0. donc 0 = nair sin ir ; d'où sin ir = 0 ou encore ir=0. Un rayon incident, perpendiculaire à la surface séparant deux milieux transparents, n'est pas dévié.

b- Schéma plexiglas

Selon la loi de Snell- Descartes sin i1 est proportionnel à sin i2 Selon la loi de Snell- Descartes sin i1 est proportionnel à sin i2 . Il faut donc tracer sin i1 en fonction de sin i2 sin i1 sin i2 sin i2 sin i1 Le coefficient directeur est n Le coefficient directeur est : 1/n

C- représentations graphiques: Les relations de Grosseteste et Képler montrent que i2 et i1 sont proportionnels. Donc si on trace i2 en fonction de i1 on devrait trouver une droite passant par l’origine de coefficient directeur ½ pour Grosseteste et 1/k pour Képler. i2 3-a- La relation de Grosseteste n’est pas acceptable car i2 et i1 ne sont pas proportionnels ou tout au moins le coefficient de proportionnalité n’est pas égal à ½. b- On peut estimer que pour de faible valeurs de i1, i2 et i1 sont proportionnels. Pour des angles d’incidences inférieurs à environ 30°, la loi de Képler est correcte. i1

sin i1 et sin i2 sont proportionnels car la représentation graphique est une droite qui passe par l’origine. Calculons le coefficient directeur:   sin i1 B(0.68;0,95) A(0;0) sin i2 L’indice de réfraction du plexiglas correspond au coefficient directeur, il est donc de 1.4