DE QUOI EST COMPOSEE LA LUMIERE BLANCHE ? TP - Cours de Physique

Objectifs Objectifs de savoir-faire Repérer un angle entre un rayon lumineux et une référence. Utiliser un prisme pour décomposer la lumière blanche. Objectifs de connaissances Savoir que la lumière monochromatique est caractérisée par un nombre. Savoir que l’indice de réfraction d’un milieu varie en fonction de la radiation qui le traverse.

I- DECOUVERTE DU PHENOMENE

1) Analyse plus fine du phénomène de réfraction Refaire le montage avec le rayon incident arrivant dans le verre et ressortant dans l’air. Aligner i=0° et r=0°. Placer la lanterne telle que i=40°. Mettre une feuille de papier blanche pour mieux visualiser le rayon. Noter vos observations (couleur la plus déviée, la moins déviée…) Faire un schéma.

Schéma du montage de réfraction

Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Par réfraction, le bloc de plexiglas sépare les radiations colorées. On a mis en évidence le phénomène de dispersion ou de décomposition de la lumière blanche lors du passage verre / air. Définition : l’image colorée obtenue par décomposition de la lumière est appelée SPECTRE.

2) Observation plus complète du phénomène : le prisme. Utiliser un prisme, une lanterne, une fente et un écran. Imaginer un montage permettant d’observer la décomposition de la lumière blanche par un prisme au brouillon. Le montage est réalisé sur la paillasse prof. Dessiner le montage.

Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Un prisme permet de décomposer la lumière blanche et d’en obtenir le spectre. La lumière blanche est composée d’une infinité de lumières colorées : Les radiations monochromatiques Les radiations monochromatiques Les radiations monochromatiques

3) La longueur d’onde d’une radiation monochromatique. Caractérisation d’une lumière monochromatique l

480 nm bleu-vert 0,58 µm = 580 nm jaune Définition : La longueur d’onde est une longueur associée à chaque couleur. 400 nm et 800 nm limitent le spectre de la lumière Le vert : 480 nm à 580 nm Classer : rouge, orange, jaune vert bleu indigo violet 480 nm bleu-vert 0,58 µm = 580 nm jaune

Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion Chaque radiation monochromatique est caractérisée par sa longueur d’onde, notée l, qui s’exprime en mètre ou en nanomètre. La lumière visible s’étend entre 400 nm et 800 nm Le spectre de la lumière blanche s’étend du violet au rouge.

II - INTERPRETATION DU PHENOMENE : INFLUENCE DE LA COULEUR DE LA LUMIERE

1) Étude de la lumière rouge Faire le 0 ! Se placer à un angle i = 40°. Mesurer, avec précision, l’angle de réfraction pour la lumière rouge. Calculer l’indice de réfraction pour la couleur rouge.sachant que n(air) est 1

2) Étude de la lumière bleue Se placer à un angle i = 40°. Mesurer, avec précision, l’angle de réfraction r pour la lumière bleue. Calculer l’indice de réfraction pour la couleur bleue. Faire un schéma bilan, à l’échelle, montrant la position des deux radiations en sortie.

III - Conclusion

De quoi dépend l’indice de réfraction ? L’indice de réfraction d’un milieu transparent (autre que l’air et le vide) dépend de la longueur d’onde de la lumière qui le traverse. Définition : Un milieu transparent est DISPERSIF.