Réfraction de la lumière
Position du problème:
En traversant la surface de séparation de deux milieux transparents et homogènes, un rayon lumineux subit un brusque changement de direction: il se réfracte.
On se propose dans cette fiche de préciser la position de ce rayon réfracté et de formuler la deuxième loi de la réfraction.
Mode opératoire:
1)Dispositif expérimental:
On utilise un bloc de verre ayant la forme d'un demi-cylindre fixé à un disque gradué mobile autour de son axe de révolution; la surface de contact entre le bloc de verre et le disque est un demi-cercle dont le centre I coïncide avec celui du disque.
2)Réglage préliminaire:
Le demi-cylindre en verre n'est pas posé sur le disque métallique, faire coïncider
le rayon issu de la source avec la droite joignant les zéros (régler le vis de calage de lanterne). Placer ensuite le demi-cylindre en verre de telle sorte que son centre I soit confondu avec le centre du disque et son diamètre aligné sur la droite [90,90], en ce cas, la rayon incident ne doit pas être dévié donc doit exactement être superposé avec la droite [0,0].
On pose:
*I: point d'incidence.
*SI: rayon incident.
*IR: rayon réfracté.
*NN': la normale à la surface de séparation entre les deux milieux.
*i1=(SI;IN): angle d'incidence.
*i2=(IN';IR): angle de réfraction.
Dispositif pour l'étude de la réfraction de la lumière.
Résultats:
a-Donner à l'angle d'incidence i1 différentes valeurs de [0,90] en faisant tourner le disque autour de son axe de révolution et noter les valeurs correspondantes de l'angle de réfraction i2. Compléter le tableau suivant:
i1(°) 0 10 20 30 40 50 60
i2(°)              
sini1              
sini2              
             

b-Commenter les résultats obtenus.
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c-En déduire la relation entre sini1 et sini2.
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d-Le milieu qui contient le rayon incident est: ...................................
   Son indice de réfraction que l'on notera n1 vaut  n1=........
e-Le milieu qui contient le rayon réfracté est: ...................................
   Son indice de réfraction que l'on notera n2 vaut  n2=........

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g-En déduire la relation entre: n1, sini1, n2, sini2.
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