Expérience 1 : L’angle limite de réfraction
■ Brancher la source lumineuse et allumer.
■ Positionner le demi-cylindre au centre du disque gradué de telle manière que le côté rectiligne soit aligné sur la graduation 90° du disque.
■ Régler la source lumineuse sur la graduation 0°.
■ Tourner le disque afin que le rayon lumineux forme un angle d’incidence i1 de 30° et touche la partie bombée du demi-cylindre.
■ Identifier le rayon réfracté et relever la valeur de l’angle de réfraction correspondant :
■ Faire vérifier la mesure précédente puis tourner le disque, jusqu’à observer la disparition du rayon réfracté.
■ Noter l’angle auquel la disparition se produit. Il s’agit de l’angle limite de réfraction λ. . . . .
■ Dépasser la valeur de l’angle λ et vérifier que le phénomène observé est une réflexion.
Expérience 2 : Guider la lumière avec la réflexion totale
■ Poser à plat une tige de plexiglas incurvée.
■ Envoyer le faisceau lumineux sur une des extrémités.
■ Incliner le faisceau de manière à avoir le maximum d’intensité lumineuse à la sortie de la tige.
■ Quelle explication peut-on donner à Natacha ?
. . . .
Pour l’expérience 1
■ Définir les deux milieux de propagation. Milieu 1 : . . . . et milieu 2 : . . . .
■ Cocher la ou les bonne(s) réponse(s).
Le phénomène de réflexion totale existe lorsque le rayon lumineux :
❑
passe d’un milieu moins réfringent à un milieu plus réfringent❑
passe d’un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent❑
a un angle d’incidence supérieur à l’angle limite de réfraction❑
a un angle d’incidence inférieur à l’angle limite de réfractionPour l’expérience 2
■ Expliquer par quel phénomène la tige guide la lumière. . . . .
■ Peut-on envoyer la lumière sous n’importe quel angle d’incidence ? Expliquer la réponse.
. . . .
Réaliser
Valider/Communiquer
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Chapitre 8 • Réflexion et réfraction de la lumière
Natacha doit passer une fibroscopie. Son médecin lui explique que le fibroscope s’introduit à l’intérieur du corps humain et est constitué de plusieurs fibres optiques. Elles servent à éclairer et à conduire la lumière afin de voir l’intérieur du corps lors d’une opération.
Natacha se demande comment la lumière peut être guidée par un matériau transparent comme l’intérieur d’une fibre optique.
Un milieu réfringent dévie
la lumière. Plus l’indice de réfraction est élevé, plus le milieu est réfringent et plus la déviation est importante.
INFO
Activité 3 La réflexion totale
Activités
La lumière arrive sur la partie bombée
Analyser/Raisonner
La lumière est guidée dans un matériau transparent par des réflexions totales successives.
i2 = 48°.
λ = 43°.
Par une suite de réflexions totales.
Non car il faut se placer à un angle d’incidence supérieur à l’angle limite de réfraction.
plexiglas air.
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