physique (seconde) · Chapitre 5 · Exercice de TD

Un rayon qui entre dans le verre à 45°

Signaux Lumineux · Lois de Snell-Descartes et réflexion totale · niveau 1 (application)

Énoncé

Un rayon lumineux passe de l'air ( $n_{1} = 1, 00$ ) vers un verre ( $n_{2} = 1, 50$ ) avec un angle d'incidence $i_{1} = 4 5^{\circ}$ , mesuré par rapport à la normale au dioptre.
1. Écrire la loi de la réfraction de Snell-Descartes.
2. Calculer l'angle de réfraction $i_{2}$ .
3. Le rayon s'approche-t-il ou s'écarte-t-il de la normale ? Justifier.

Corrigé

1. $n_{1} sin (i_{1}) = n_{2} sin (i_{2})$ .
2. $sin (i_{2}) = \frac{n _{1} sin ( i _{1} )}{n _{2}} = \frac{1 , 00 \times sin ( 4 5 ^{\circ} )}{1 , 50} = \frac{0 , 707}{1 , 50} \approx 0, 471$ , d'où $i_{2} = sin^{- 1} (0, 471) \approx 28, 1^{\circ}$ .
3. Comme $n_{2} > n_{1}$ , le rayon se rapproche de la normale : on trouve bien $28, 1^{\circ} < 4 5^{\circ}$ .

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