Réfraction et Réflexion de la lumière

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-CLASSE INVERSÉE- Parcours sur :

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Réfraction et Réflexion de la lumière

^»

Étapes Objectifs Contenu date

Je découvre

(le contexte)

- Connaître les définitions de la réflexion et de la réfraction

-savoir exploiter La loi de Snell-Descartes -Savoir expliquer la dispersion

Présentation : Questionnement sur «la lumière».

18/05/20

Je m’informe …des prérequis

1-La lumière se propage en ligne droite, dans les milieux transparents et homogènes.

2-Une source primaire de lumière émet sa propre lumière ; alors qu’une source secondaire de lumière ne fait que renvoyer tout ou partie de la lumière qu’elle reçoit.

Je m’approprie…

des nouveautés

à distance

Voir les Vidéos :

-réfraction+réflexion : https://lycee.hachette-

education.com/ressources/0002016262689/C14_VID_refraction-lumiere.mp4 -dispersion : https://lycee.hachette-

education.com/ressources/0002016262689/C14_VID_dispersion-lumiere.mp4

18/05/20

en classe

- Exercices n° 5,7,12,19,26 p. 252 à 257 …./05/20

J’approfondis

(savoir porter un regard critique)

Je m’auto- évalue

Q.C.M Sur Kahoot disponible à partir du… …./05/20

Carte Mentale A réaliser pour le… …./05/20

J’évalue La carte mentale de mon voisin………... …./05/20

Évaluation

ECE Devoir

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com

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L’essentiel sur : «

Réfraction et Réflexion de la lumière

^» ^{durée :}

 -Connaître les définitions de la réflexion et de la réfraction -Savoir exploiter La loi de Snell-Descartes

-Savoir expliquer la dispersion 1 semaine

Introduction

En observant la nature on peut être victime d’illusions d’optiques, telles que : -Observer des flaques sur une route chaudes ! ( = mirages)

-Des difficultés pour attraper un objet au fond de l’eau du premier coup !

I- La réflexion de la lumière :

-Pour simplifier la propagation de la lumière, on utilise le modèle du rayon lumineux qui est un segment de droite fléché.

-On appelle réflexion le changement de direction d’un rayon lumineux lorsqu’il atteint une surface (de séparation entre 2 milieux différents), mais qui reste dans le même milieu.

Schéma de principe :

II- La réfraction de la lumière :

On appelle réfraction le changement de direction d’un rayon lumineux lorsqu’il traverse une surface de séparation entre 2 milieux différents. Le rayon incident et le rayon réfracté sont dans des milieux

différents.

Vocabulaire important :

-On appelle « dioptre » une surface qui sépare 2 milieux différents.

-On appelle « normale » une droite perpendiculaire au dioptre.

-On appelle « rayon incident », le rayon qui arrive sur le dioptre.

-On appelle « angle d’incidence », l’angle depuis la normale jusqu’au rayon incident.

Normale Rayon

incident

Angle de réflexion

Rayon réfléchi Angle

d’incidence

milieu n°1

Dioptre milieu n°2

Lois de Snell-Descartes pour la réflexion (XVIIème siècle) :

- le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale sont situés dans le même plan.

- les angles d’incidence et de réflexion ont même valeur, mais sont de signe contraire.

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Schéma de principe :

-La lumière ne se propage pas à la même vitesse dans tous les milieux ! On appelle « indice de réfraction », noté n, d’un milieu sa capacité à faire dévier la lumière ; c’est un nombre sans unité, il est toujours supérieur à 1.

Exemples :

n(vide) = 1 n(air) =1,003 n(eau) = 1,33 n(plexiglas) =1,5 n(diamant) = 2,52

Remarque :

Généralement, on connaît 3 grandeurs et on peut trouver la 4^ème !

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com Normale

Rayon incident

Angle d’incidence

milieu n°1

Dioptre milieu n°2

Rayon réfracté Angle de

réfraction

Lois de Snell-Descartes pour la réfraction (XVIIème siècle) :

- le rayon incident, le rayon réfracté et la normale sont situés dans le même plan MAIS rayon incident et rayon réfracté sont de part et d’autre de la normale ET du dioptre.

- les angles d’incidence (

ⁱ1

dans le milieu 1) et angle de réfraction (

ⁱ2

dans le milieu 2) sont liés par la relation :

n₁×sin

(

ⁱ1

)

⁼ⁿ2×sin

(

ⁱ2

)

(angles en degrés)

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III- La dispersion de la lumière blanche:

-On appelle dispersion d’une lumière polychromatique, la séparation (=décomposition) des différentes radiations qui composent cette lumière.

-On dira qu’un milieu est dispersif, s’il ne dévie pas de la même façon toutes les radiations (ou toutes

« les couleurs »), c’est à dire que son indice de réfraction n dépend de la longueur d’onde de la radiation qui le traverse.

-L’image projetée sur un écran s’appelle « le spectre ».

-Le domaine visible pour l’œil humain s’étale du violet au rouge. Mais pour distinguer les différentes teintes, en physique, on préfère leur attribuer une grandeur appelée « longueur d’onde », notée , exprimée en mètres. Ainsi le spectre visible pour l’œil humain s’étale de 400 nm = 400x ……m à 800 nm

=800 x …………..m NB

: hormis le vide et l’air, tous les milieux sont dispersifs.

CONCLUSION :

-La formation d’un arc-en-ciel est due à la dispersion de la lumière dans les gouttes d’eau. Il peut y avoir une double réfraction alors on observe un autre arc-en-ciel renversé mais moins lumineux ! -Les mirages « flaques » sur les routes sont en fait l’image des nuages dans le ciel ! D’autres mirages peuvent être observés, sur la mer !!

-La décomposition de la lumière peut être utilisée pour déterminer des indices de réfraction de substances (appareil = réfractomètre). Notamment pour mesurer le taux de sucre dans les fruits.