physique (seconde) · Chapitre 5 · Exercice de TD

La lumière ralentie par le verre

Signaux Lumineux · Indice de réfraction et vitesse de la lumière · niveau 1 (application)

Énoncé

La lumière traverse un bloc de verre d'indice de réfraction $n = 1, 50$ . On donne la célérité de la lumière dans le vide $c = 3, 00 \times 1 0^{8} m \cdot s^{- 1}$ .
1. Rappeler la définition de l'indice de réfraction $n$ d'un milieu transparent.
2. Calculer la vitesse $v$ de propagation de la lumière dans ce verre.
3. Vérifier la vraisemblance du résultat.

Corrigé

1. L'indice est le rapport de la célérité dans le vide par la vitesse dans le milieu : $n = \frac{c}{v}$ . C'est un nombre sans unité, toujours supérieur ou égal à $1$ .
2. $v = \frac{c}{n} = \frac{3 , 00 \times 1 0 ^{8}}{1 , 50} = 2, 00 \times 1 0^{8} m \cdot s^{- 1}$ .
3. On trouve bien $v < c$ : la lumière est ralentie par le verre, comme attendu puisque $n > 1$ .

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