M SERRE 1PRO OL
SON ET LUMIERE 1 (SL1) : COMMENT DEVIER LA LUMIERE ? TP2 : Angle limite de réfraction et réflexion totale
FICHE PROF
Matériel :
• Voir fiche laboratoire.
Objectif élève (une fois l'objectif prof ci-dessus énoncé par les élèves ou l'enseignant) :
• En binôme, faire le TP noté sur 10, 45 minutes.
Objectifs prof :
• Relever ce TP et le noter sur 10 (45 minutes, les temps entre 2 sonneries)
• Après avoir relevé les fiches élèves, faire la réfraction limite page 223 du livre. Insister sur le fait qu'il y a angle limite de réfraction uniquement si n1 supérieur à n2.
• Faire aux élèves l'expérience 2 page 221 et leur faire répondre aux questions 4 et 5.
• Faire l'application à la fibre optique page 223 du livre.
CORRECTION
TOUT L'APPEL 1 VAUT 2,5 POINTS
Appel n°1 : appeler l'enseignant pour vérifier le montage (2) (lampe claquée = -0,5 ; 0-0 non respecté
= -0,5 ; demi-cylindre inversé = -1) et la première mesure (0,5 ; 0 si 2e tentative de mesure fausse)
• Augmenter progressivement l'angle d'incidence i1 à partir de 20° et compléter le tableau suivant (mettre une croix si l'on n'observe pas de rayon réfracté). (2 ; 1 si pas croix à 45 – 50 ; -0,5/valeur fausse)
Angle d'incidence i1 (°) 20 25 30 35 40 45 50 ...
Angle réfracté i2 (°) 31 39 48,5 59 73,5 X X
• Augmenter lentement l'angle d'incidence, degré par degré, jusqu'à observer la disparition du rayon réfracté. Cette valeur de l'angle d'incidence correspondant la disparition du rayon réfracté est notée iL et s'appelle "angle limite de réfraction". iL = environ 41,8 ° (Arcsin (1/1,5)) (1 ; 0,5 si 41°)
• Répondre aux 2 questions ci-dessous :
1. Pour chaque mesure effectuée, l'angle de réfraction est-il inférieur ou supérieur à l'angle d'incidence ? L'angle de réfraction est supérieur à l'angle d'incidence (1)
2. Quel phénomène observe-t-on lorsque i1 > iL ? On observe réflexion totale (plus de réfraction) (1) 0 si décomposition de la lumière car c'est avant l'angle limite. On veut après !!!
Appel n°2 : appeler l'enseignant pour lui montrer vos réponses.
• Refaire la même expérience avec le demi-cylindre creux rempli à moitié d'eau.
• Noter uniquement l'angle limite de réfraction que vous trouvez ici : iL = 48,75° (Arcsin(1/1,33) (1) 0,5 si proche ; 0 sinon (réfracté !)
• Est-ce le même que pour le demi-cylindre en plexiglas ? Et si non, pourquoi ? NON car l'indice de réfraction n'est pas le même. (0,5 + 1)
Objectifs prof (pour la fois d'après) :
• Interrogation n°1 sur Lois.
• Cours sur fibre optique page 226 A LIRE PAR LES ELEVES A LA MAISON. Attention : ouverture numérique =
nc2 n2g pas θθθθ.• Exercices pages 227 à 229 : QCM, n°1 + n°2 + n°3 + n°7 + n°11
Objectifs prof (pour la fois encore après) :
• Interrogation n°2.
• TP 3 prisme et lame à faces parallèles
