Les lois de Snell-Descartes

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1 Les lois de Snell-Descartes
Chapitre II Les lois de Snell-Descartes Willebrord Snell (1580 – 1626) René Descartes (1596 – 1650) Par H. EL RHALEB,

2 A poisson nage en dessous de la surface de l'eau au point P
A poisson nage en dessous de la surface de l'eau au point P. Un observateur au point O voit le poisson : 1) plus profond que c'est vraiment 2) la même profondeur 3) moins profond que c'est vraiment

3 A poisson nage en dessous de la surface de l'eau au point P
A poisson nage en dessous de la surface de l'eau au point P. Un observateur au point O voit le poisson : 1) plus profond que c'est vraiment 2) la même profondeur 3) moins profond que c'est vraiment

4 Un poisson nage au-dessous de la surface de l'eau
Un poisson nage au-dessous de la surface de l'eau. Supposons qu'un observateur regarde le poisson du point O’, qui est directement au-dessus du poisson. L'observateur voit le poisson: 1) plus profond que c'est vraiment 2) la même profondeur 3) moins profond que c'est vraiment

5 Un poisson nage au-dessous de la surface de l'eau
Un poisson nage au-dessous de la surface de l'eau. Supposons qu'un observateur regarde le poisson du point O’, qui est directement au-dessus du poisson. L'observateur voit le poisson: 1) plus profond que c'est vraiment 2) la même profondeur 3) moins profond que c'est vraiment

6 Pour tirer un poisson avec une arme à feu, comment devriez-vous viser?
1) viser directement vers l'image 2) viser légèrement au-dessus 3) viser légèrement en dessous

7 Pour tirer un poisson avec une arme à feu, comment devriez-vous viser?
1) viser directement vers l'image 2) viser légèrement au-dessus 3) viser légèrement en dessous

8 Pour prendre un poisson avec un pistolet laser, comment devriez-vous viser?
A) viser directement vers l'image B) viser légèrement au-dessus C) viser légèrement au-dessous, sur l'endroit où vous souhaitez viser une arme à feu D) Visez plus loin au-dessous que l’option C)

9 light from fish laser beam Pour prendre un poisson avec un pistolet laser, comment devriez-vous viser? A) viser directement vers l'image B) viser légèrement au-dessus C) viser légèrement au-dessous, sur l'endroit où vous souhaitez viser une arme à feu D) Visez plus loin au-dessous que l’option C)

10 I.2  Réfraction 1ère loi relative à la réfraction :
"Le rayon incident, le rayon réfracté et la normale appartiennent au même plan, le plan d'incidence" plan d’incidence rayon incident rayon réfléchi n1 1 q 1 q I 2 q rayon réfracté n2 Normale

11 2ème loi relative à la réfraction :
"Il y a un rapport constant entre les sin des angles d'incidence et de réfraction" sin θ 2 n 1 = 2 sin θ 1 n On remarquera que cette relation peut s'écrire également : 1 n sin θ = 2 n sin θ 1 2

12 Exemple Un rayon de lumière dans l’aire frappe un bloc de quartz à un angle d'incidence de 30°. L'angle de réfraction est 20°. Quel est l'indice de réfraction pour le quartz ?

13 La Réflexion totale interne

14 L’angle Critique L’angle critique est l’angle d’incidence qui résulte en un angle de réfraction de 90o. Ceci peut seulement avoir lieu lorsque le 1er milieu a un index de réfraction PLUS ÉLEVÉ que le 2e. Lorsque un angle d’incidence est PLUS ÉLEVÉ que l’angle critique, toute la lumière est réfléchit à l’intérieur du milieu = RÉFLEXION TOTALE INTERNE. air, n = 1,00 diamant, n = 2,42

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16 Exemple Quel est l’angle critique du diamant dans l’aire (nd=2,42)?

17 Conditions pour la réflexion totale interne
La lumière voyage plus lentement dans le 1er milieu L’angle d’incidence est plus grande que l’angle critique. NOTE: le MOINS optiquement dense est le milieu, le PLUS PETIT sera l’angle critique. Exemple: L’eau: 48,8o, Diamant: 24,4o (la coupe du diamant + son petit angle critique lui donne une grande réflexion interne!)

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20 Les Applications Les fibres optiques
La lumière fait une réflexion interne le long du verre de haute pureté ou le plastique Lucite Utilisées dans les domaines de communication, industrie de film, les diagnostiques médicaux(endoscopes) - voir p. 528 Rétroréflecteurs Réfléchi la lumière incidente en ligne droite Souvent dans une forme d’un “coin” couper d’un cube Des mini-réflecteurs dans la peinture nous aide à voir les panneaux de signalisation, et les réflecteurs sur les bicyclettes

21 Les fibres optiques

22 Les rétroréflecteurs

23 DEVOIR Lire la section 12.5 Questions: p.531 #1-9