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Nicolas Pettiaux 2022-07-18 17:08:21 +02:00
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58
COURS_11-Réfraction_de_la_lumière.tex
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@ -1,4 +1,4 @@
\emph{\textbf{Réfraction de la lumière}} \section{Réfraction de la lumière}
\begin{figure} \begin{figure}
\centering \centering
@ -27,13 +27,13 @@ l'angle d'incidence, l'angle de réfraction, la vitesse de la lumière
dans l'air (v\textsubscript{1}) et la vitesse de la lumière dans le dans l'air (v\textsubscript{1}) et la vitesse de la lumière dans le
plexiglas (v\textsubscript{2}). plexiglas (v\textsubscript{2}).
\emph{Observation~: } \subsection{Observations }
Lorsqu'un rayon lumineux passe de l'air au plexiglas, nous pouvons Lorsqu'un rayon lumineux passe de l'air au plexiglas, nous pouvons
observer que i  r (le rayon se rapproche de la normale). observer que $\theta_r$ (le rayon se rapproche de la normale).
Il nous reste à savoir si v\textsubscript{1 } v\textsubscript{2} , Il nous reste à savoir si $v_{1} > v_{2}$ ,
autrement dit, si la vitesse de la lumière dans l'air  que la vitesse autrement dit, si la vitesse de la lumière dans l'air est supérieure à la vitesse
de la lumière dans le plexiglas. de la lumière dans le plexiglas.
Comment faire~? La vitesse de la lumière est de l'ordre de 300 000 Comment faire~? La vitesse de la lumière est de l'ordre de 300 000
@ -51,14 +51,14 @@ le rapport des longueurs d'onde grâce à l'expérience de diffraction de
la lumière par un réseau~!!!! la lumière par un réseau~!!!!
Ceci fera l'objet du laboratoire suivant. Nous reviendrons à nos moutons Ceci fera l'objet du laboratoire suivant. Nous reviendrons à nos moutons
ensuite, lorsque nous aurons déterminer si la lumière e propage plus ensuite, lorsque nous aurons déterminé si la lumière se propage plus
rapidement dans l'air que dans l'eau ( u le plexiglas) ou inversement. rapidement dans l'air que dans l'eau ( ou le plexiglas) ou inversement.
\emph{\textbf{1. LABORATOIRE - Détermination du rapport des vitesses de \subsection{Laboratoire - Détermination du rapport des vitesses de la lumière dans l'air et dans l'eau}
la lumière dans l'air et dans l'eau~.}}
\includegraphics[width=9.885cm,height=7.243cm]{Pictures/1000000100000257000001B74156330002E2CF55.png}\emph{\textbf{Dispositif \includegraphics[width=9.885cm,height=7.243cm]{Pictures/1000000100000257000001B74156330002E2CF55.png}
expérimental~: }}
\paragraph{Dispositif expérimental}
On utilise de la lumière monochromatique (une seule fréquence) d'un On utilise de la lumière monochromatique (une seule fréquence) d'un
laser. laser.
@ -76,30 +76,28 @@ calculer expérimentalement le rapport des vitesses de la lumière dans
l'air et dans l'eau (vair/veau). l'air et dans l'eau (vair/veau).
Mesures expérimentales~: Mesures expérimentales~:
\begin{enumerate}
\item Mesure de $i$ dans l'air~:
\item Mesure de $i$ dans l'eau~:
\item Calculer le rapport $\frac{v_\text{air}}{v_\text{eau}}} $ sachant
que $ V= ??$
1) Mesure de i dans l'air~: \end{enumerate}
2) Mesure de i dans l'eau~:
3) Calculer le rapport
\[\frac{v_{\mathit{\text{air}}}}{v_{\mathit{\text{eau}}}}{}\] sachant
que V=f et que
Conclusion~: La lumière se propage plus rapidement dans l'air que dans Conclusion~: La lumière se propage plus rapidement dans l'air que dans
l'eau. l'eau.
\emph{\textbf{La diffraction de la lumière par un réseau conduit à la La diffraction de la lumière par un réseau conduit à la
conclusion que la lumière se propage plus rapidement dans l'air que dans conclusion que la lumière se propage plus rapidement dans l'air que dans
l'eau.}} l'eau.
\emph{\textbf{2~. Réfraction de la lumière allant de l'air dans le \subsection{Réfraction de la lumière allant de l'air dans le plexiglas (ou dans l'eau)}
plexiglas (ou dans l'eau)}}
\hypertarget{gruxe2ce-au-laboratoire-pruxe9cuxe9dent-nous-avons-expuxe9rimentalement-duxe9terminuxe9-que-la-vitesse-de-la-lumiuxe8re-dans-lair-est-supuxe9rieure-uxe0-la-vitesse-de-la-lumiuxe8re-dans-leau-ou-dans-le-plexiglas}{% Grâce au laboratoire précédent, nous avons
\section{\texorpdfstring{Grâce au laboratoire précédent, nous avons
expérimentalement déterminé que \emph{la vitesse de la lumière dans expérimentalement déterminé que \emph{la vitesse de la lumière dans
l'air est supérieure à la vitesse de la lumière dans l'eau} (ou dans le l'air est supérieure à la vitesse de la lumière dans l'eau} (ou dans le
plexiglas)}{Grâce au laboratoire précédent, nous avons expérimentalement déterminé que la vitesse de la lumière dans l'air est supérieure à la vitesse de la lumière dans l'eau (ou dans le plexiglas)}}\label{gruxe2ce-au-laboratoire-pruxe9cuxe9dent-nous-avons-expuxe9rimentalement-duxe9terminuxe9-que-la-vitesse-de-la-lumiuxe8re-dans-lair-est-supuxe9rieure-uxe0-la-vitesse-de-la-lumiuxe8re-dans-leau-ou-dans-le-plexiglas}} plexiglas)}{Grâce au laboratoire précédent, nous avons expérimentalement déterminé que la vitesse de la lumière dans l'air est supérieure à la vitesse de la lumière dans l'eau (ou dans le plexiglas)
La question que nous nous posons est de savoir si la lumière obéit à la La question que nous nous posons est de savoir si la lumière obéit à la
loi de Snell. loi de Snell.
@ -110,17 +108,15 @@ observons la relation entre l'angle d'incidence, l'angle de réfraction,
la vitesse de la lumière dans l'air et la vitesse de la lumière dans le la vitesse de la lumière dans l'air et la vitesse de la lumière dans le
plexiglas. plexiglas.
\includegraphics[width=6.172cm,height=4.551cm]{Pictures/10000001000000F8000000C25D3572F9FC1A2068.png}Grâce \includegraphics[width=6.172cm,height=4.551cm]{Pictures/10000001000000F8000000C25D3572F9FC1A2068.png}
à l'expérience de Young, réalisée dans l'air et dans le plexiglas (comme
Grâce à l'expérience de Young, réalisée dans l'air et dans le plexiglas (comme
nous l'avions réalisée dans l'air et dans l'eau), nous pouvons nous l'avions réalisée dans l'air et dans l'eau), nous pouvons
expérimentalement déterminer que~\emph{pour la lumière }: expérimentalement déterminer que~\emph{pour la lumière }:
$ v_\mbox{air} > v_mbox{plexi} $
V\textsubscript{air } V\textsubscript{pleg
}(V\textsubscript{1}V\textsubscript{2})
Et nous avons observé expérimentalement (voir figure ci-contre)~: Et nous avons observé expérimentalement (voir figure ci-contre)~:
$\theta_i < \theta_r$ FIXME à vérifier
i  r
\begin{figure} \begin{figure}
\centering \centering