physique (seconde) · Chapitre 5 · Exercice d'entraînement
La lame de verre à faces parallèles
Signaux Lumineux · Lois de Snell-Descartes et réflexion totale · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Un rayon lumineux venant de l'air () frappe la face d'entrée d'une lame de verre () à faces parallèles, avec un angle d'incidence .
1. Calculer l'angle de réfraction dans le verre.
2. Le rayon arrive ensuite sur la face de sortie, parallèle à la première : son angle d'incidence sur cette face vaut . Calculer l'angle du rayon sortant dans l'air.
3. Comparer et . Quelle est la direction du rayon sortant par rapport au rayon incident ?
4. Le rayon sortant est-il pour autant confondu avec le prolongement du rayon incident ?
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1. Calculer l'angle de réfraction dans le verre.
Élève
Pour la question 1, je sais qu'il faut utiliser la loi de Snell-Descartes, mais je ne sais pas dans quel ordre écrire les choses avec les deux indices.
IA
C'est bien de partir de la loi de Snell-Descartes. Rappelle-moi ce qu'elle relie : quels angles et quels indices interviennent, et de quel côté de la face se trouve chaque milieu ici ?
Élève
Le rayon vient de l'air et entre dans le verre. Donc l'angle d'incidence est dans l'air et l'angle de réfraction dans le verre. Mais je ne sais pas quel indice va avec quel sinus.
IA
Tu as bien identifié les deux milieux. Dans la relation, chaque indice est associé au sinus de l'angle mesuré dans son milieu. Peux-tu écrire la relation générale avec , , et , sans remplacer par les valeurs ?
L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. Le corrigé de cet exercice n'est pas publié : à toi de continuer.
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Reprends la question 1 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.
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