Entrer dans le verre à trente degrés

Exercice supplémentaire · niveau 1 (application) · physique (seconde), chapitre 5 — Signaux Lumineux · Lois de Snell-Descartes et réflexion totale

Énoncé

Un rayon lumineux passe de l'air ( $n_{1} = 1, 00$ ) vers un bloc de verre ( $n_{2} = 1, 50$ ) avec un angle d'incidence $i_{1} = 30, 0^{\circ}$ mesuré par rapport à la normale.<br> 1. Écrire la loi de Snell-Descartes relative à la réfraction.<br> 2. Calculer l'angle de réfraction $i_{2}$ .<br> 3. Le rayon s'approche-t-il ou s'écarte-t-il de la normale ?

Corrigé

1. La loi. Pour la réfraction à un dioptre séparant deux milieux d'indices $n_{1}$ et $n_{2}$ : $n_{1} sin (i_{1}) = n_{2} sin (i_{2}),$ les deux angles étant repérés par rapport à la normale au dioptre.

2. L'angle de réfraction. $sin (i_{2}) = \frac{n _{1} sin ( i _{1} )}{n _{2}} = \frac{1 , 00 \times 0 , 500}{1 , 50} = 0, 333, i_{2} = sin^{- 1} (0, 333) \approx 19, 5^{\circ} .$

3. Sens de la déviation. $19, 5^{\circ} < 30, 0^{\circ}$ : le rayon se rapproche de la normale. C'était prévisible, puisqu'il entre dans un milieu plus réfringent ( $n_{2} > n_{1}$ ).

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.