Réalisé par: Corentin Nigon Yassine Bouakline Pourquoi un bâton plongé dans l’eau parait cassé ? Réalisé par: Corentin Nigon Yassine Bouakline

La lumière est déviée lorsqu'elle passe d'un milieu transparent à un autre (par exemple : de l‘air à l‘eau, ou le contraire…). Sur ces deux images on voit bien le phénomène de réfraction avec le rayon incident dans l’air et le rayon réfracté dans l’eau.

1) Le phénomène de réfraction Le fait qu’un bâton plongé dans l’eau est l’air « cassé » n’est pas magique mais physique. Ce phénomène s’appelle la réfraction. On appelle réfraction de la lumière le changement de direction que la lumière subi à la traversée de la surface de séparation entre deux milieux transparents.

Les Lois de Descartes 1) Première Loi Légendes : SI : rayon incident IR : rayon réfracté I : point d'incidence NI : droite normale (perpendiculaire) à la surface de séparation Le plan d'incidence : on appelle plan d'incidence, le plan qui contient : le rayon incident (SI) et la normale ( NI) au point d'incidence I. 1) Première Loi Loi énoncé : Le rayon réfracté est dans le plan d'incidence.

2) Deuxième loi L'angle de réfraction r est généralement différent de l'angle d'incidence i. Lorsque l'on trace sin i en fonction de sin r, la courbe obtenue est une droite qui passe par l'origine. Loi énoncé : sin i = k x sin r

Indice de réfraction Loi énoncé : Pour une radiation donnée, un milieu transparent homogène est caractérisé par un indice de réfraction n : n=c/v Avec : n indice de réfraction (nombre sans unité et n > 1) c vitesse de la lumière dans le vide (m/s) v vitesse de la lumière dans le milieu considéré (m/s) Remarque : comme c > v alors n > 1. Retour sur la relation précédente : sin i = k x sin r Question : que représente la grandeur k ? Le rayon lumineux passe du milieu 1 d'indice n1 au milieu 2 d'indice n2. Le coefficient k représente le quotient de l'indice de réfraction du milieu 2 et de l'indice de réfraction du milieu 1. On écrit alors : k= n2/n1 La deuxième loi de Descartes s'écrit alors : n1 x sin i = n2 x sin r

Conclusion

Rayon du crayon cassé

2) Le bâton est dévié lorsque celui-ci est dans l’eau, oui mais il n’y a pas que lui Les bâtons ou crayons ne sont pas les seuls a pouvoir subir se phénomène de réfraction. En effet, ce phénomène a aussi lieu avec les lasers.

Expérience et Observation -Dans l’air et dans l’eau, la lumière se propage en ligne droite. C’est le phénomène de propagation rectiligne de la lumière - Le faisceau lumineux change brusquement de direction lorsqu’il franchit la surface de séparation AIR / EAU