L’examinateur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile.
Dans la suite du document, ce symbole signifie « Appeler l’examinateur ».
La plongée sous marine
Situation :
Pour son anniversaire, Justine a reçu en cadeau, un baptême de plongée sous marine. Lors de son initiation, elle observe deux phénomènes qu'elle ne s'explique pas.
Se trouvant sous l'eau Justine essaye d'éclairer un oiseau qui passe au dessus d'elle avec sa lampe
torche, elle constate qu'elle n'éclaire pas l'oiseau mais en fait le bord du bateau.
Justine persiste à éclairer cet oiseau, pour cela elle choisit de se déplacer pour ajuster
son faisceau lumineux.
Cependant, après s'être déplacée, Justine constate qu'elle n'éclaire plus rien au dessus de la surface de l'eau et que toute la lumière
est réfléchie vers le fond de l'eau.
Problématique :
« Comment expliquez-vous ces deux phénomènes? »
1. Le faisceau lumineux qui part de la lampe torche de Justine est le faisceau?
Faisceau réfracté Faisceau incident Faisceau réfléchit 2. Quelle est l'affirmation correcte?
Plus le faisceau de Justine est proche de la normale (traits en tirets) plus il ressort, de l'eau, dévié.
Plus le faisceau de Justine est éloigné de la normale (traits en tirets) plus il ressort, de l'eau, dévié.
3. Selon vous à quoi sont dû ces deux phénomènes? Donnez vos hypothèses en argumentant votre raisonnement.
...
...
...
...
...
...
...
Partie 1: Phénomène n°1
4. A l'aide du matériel à votre disposition, réalisez le montage suivant:
Vous remplirez le demi-cylindre d'eau en faisant très attention ! ! !
5. Expliquez pourquoi fait-on pénétrer le rayon incident du coté de l'eau et non du coté de l'air.
...
...
...
6. Réalisez les mesures suivantes:
i
1( e n ° ) 10 20 30
i
2( en ° )
Appel n° 1 : Faites vérifier votre montage et réalisez une mesure devant le professeur . 7. Que constatez vous?
...
...
...
8. Quel est le phénomène que subit la lumière?
...
...
...
9. Sachant que la relation entre l'angle de réfraction et l'angle incident est: n
1×s i ni
1=n
2×s i n i
2et que l'indice de réfraction de l'air est égal à n
2= 1 , déterminez l'indice de réfraction de l'eau.
...
...
...
...
10. A partir des questions précédentes, expliquez pourquoi Justine éclaire le bateau plutôt que l'oiseau?
...
...
...
...
...
...
Partie 2: Phénomène n°2
11. Reprenez le montage utilisé précédemment et augmentez la valeur de l'angle d'incidence jusqu'à disparition du rayon réfracté.
12. Notez la valeur de l'angle d'incidence au moment où le rayon réfracté disparait.
i1=¿
¿
...
Appel n° 2 : Montrez la disparition du rayon réfracté au professeur .
13. Continuez à augmenter la valeur de l'angle d'incidence. Qu'observez vous?
...
...
...
14. Cochez la proposition correspondant à l'angle limite de réfraction:
Au delà de l'angle limite de réfraction, il y a réfraction totale.
Au delà de l'angle limite de réfraction, il y a réflexion totale.
15. Quel angle, le rayon lumineux émis pas la torche de Justine, ne doit pas dépasser pour continuer à éclairer le bateau?
...
...
...
16. A partir des questions précédentes, expliquez pourquoi la lumière de la torche de Justine n'atteint plus le bateau?
...
...
...
...
...
...
