Activité 2 Réfraction de la lumière Activités

Le toxote est un poisson de la famille des poissons archers.

Il a la capacité de produire un jet d’eau puissant et précis pour assommer les proies se trouvant hors de l’eau et dont il se nourrit (insectes, araignées…).

De quelle manière le toxote voit-il sa proie ?

■

Lorsque la lumière rencontre un autre milieu, que se passe-t-il ? Cela explique-t-il la vision du toxote ?

. . . . . . . .

■

La loi de Descartes sur la réfraction : n

sin i

= n

sin i

est-elle vérifiée ? Justifier la réponse.

. . . . . . . .

Valider/Communiquer Réaliser

Analyser/Raisonner

■

Brancher la source lumineuse munie d’une fente sur le généra- teur et allumer.

■

Positionner le demi-cylindre en plexiglas au centre du disque gradué, de telle manière que le côté non bombé soit aligné sur la graduation 90° du disque.

■

Régler la source lumineuse sur la graduation 0°.

■

Tourner le disque afin que le rayon lumineux crée un angle d’in- cidence i

de 45° et touche la partie rectiligne du demi-cylindre.

■

Identifier le rayon réfracté (celui qui a traversé le plexiglas).

■

Relever alors la valeur de l’angle de réfraction correspondant :

. . . .

■

Faire vérifier la mesure précédente puis effectuer d’autres mesures, en tournant le disque gradué. Compléter la troisième ligne du tableau :

i

(°) 50 40 30 20 10

sin i

i

(°) sin i

n

sin i

■

Avec la calculatrice (en mode degré), calculer les différents sinus en arrondissant les résultats à 0,01.

■

Compléter la dernière ligne avec la valeur de n

.

75

Chapitre 8 • Réflexion et réfraction de la lumière

Activité 2 Réfraction de la lumière

Activités

■

En supposant que la vision du toxote dans l’eau est assimilée au trajet d’un rayon lumineux, cocher le schéma qui correspond à ce que voit le toxote.

Normale à la surface de séparation

Air n₁ = 1

Plexiglas n₂ = 1,49

Surface de séparation i₁

i₂ r

❑ Schéma n° 1 ❑ Schéma n° 2

air eau

proie

toxote

air eau

proie

toxote

Voir fiche 7, p. 124 MATHS

À la surface de séparation, une partie de la lumière est réfléchie et l’autre partie qui traverse le milieu est déviée ou réfractée. Cela confirme la vision du toxote.

Si on compare les deuxième et cinquième lignes, on voit que sin i

est à peu près égal à n

sin i

. Avec n

= 1, cela signifie que la loi de Descartes est vérifiée.

0,77 0,64 0,5 0,34 0,17

30 24,5 19 13 6

0,5 0,41 0,33 0,22 0,10

0,75 0,61 0,49 0,33 0,15

i

= 28°

9782206103419_001-128.indb 75 19/07/2019 11:19