physique (seconde) · Chapitre 5 · Exercice d'entraînement
Le plongeur qui éclaire la surface
Signaux Lumineux · Lois de Snell-Descartes et réflexion totale · niveau 2
Énoncé
Un plongeur dirige le faisceau de sa lampe vers la surface. Le rayon quitte l'eau () pour entrer dans l'air () avec un angle d'incidence par rapport à la normale.
1. Écrire la loi de Snell-Descartes pour la réfraction et calculer l'angle de réfraction .
2. Le rayon s'approche-t-il ou s'écarte-t-il de la normale ? Ce résultat était-il prévisible ?
3. Le plongeur incline sa lampe de plus en plus. Existe-t-il un angle d'incidence au-delà duquel le rayon ne sort plus de l'eau ? Nommer le phénomène.
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1. Écrire la loi de Snell-Descartes pour la réfraction et calculer l'angle de réfraction .
Élève
Je sais qu'il y a une histoire de sinus dans la loi de Snell-Descartes, mais je ne sais pas trop comment l'écrire avec les deux milieux.
IA
Tu as déjà l'essentiel : la loi relie les angles et les indices des deux milieux. Repère dans l'énoncé l'indice de l'eau, celui de l'air et l'angle d'incidence, puis dis-moi de quel côté du rayon réfracté se trouve l'angle : dans l'eau ou dans l'air ?
Élève
Le rayon part de l'eau et entre dans l'air, donc est dans l'air. Et l'angle d'incidence, c'est .
IA
Oui, c'est bien ça. Maintenant, dans la loi de Snell-Descartes, quels indices et quels sinus apparaissent de chaque côté de l'égalité ? Écris-la avec , , et , sans remplacer par les valeurs pour l'instant.
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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