Réflexion et Réfraction de la Lumière
Comprendre la Réflexion et Réfraction de la Lumière
Un rayon lumineux frappe la surface d’un bloc de verre à un angle de 30° par rapport à la normale.
Ce bloc de verre est placé dans l’air. L’indice de réfraction de l’air est de 1,00 et celui du verre est de 1,50.
Questions:
A. Réflexion
1. Déterminer l’angle de réflexion.
Rappelez la loi de la réflexion qui stipule que l’angle d’incidence est égal à l’angle de réflexion. Utilisez cette information pour déterminer l’angle de réflexion du rayon lumineux.
B. Réfraction
1. Calculer l’angle de réfraction.
Utilisez la loi de Snell-Descartes pour calculer l’angle de réfraction du rayon lumineux lorsqu’il entre dans le bloc de verre.
La formule est la suivante : \( n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2) \) où \(n_1\) et \(n_2\) sont les indices de réfraction des milieux 1 et 2, respectivement, et \(\theta_1\) et \(\theta_2\) sont les angles d’incidence et de réfraction, respectivement.
Données:
- Indice de réfraction de l’air (\(n_1\)) = 1,00
- Indice de réfraction du verre (\(n_2\)) = 1,50
- Angle d’incidence (\(\theta_1\)) = 30°
Correction : Réflexion et Réfraction de la Lumière
A. Réflexion
La loi de la réflexion stipule que l’angle d’incidence est égal à l’angle de réflexion. Ainsi, pour un angle d’incidence de 30° par rapport à la normale :
Angle de réflexion = Angle d’incidence = 30°
B. Réfraction
Pour calculer l’angle de réfraction, nous utilisons la loi de Snell-Descartes :
\[ n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2) \]
Données :
- \(n_1 = 1.00\) (air)
- \(n_2 = 1.50\) (verre)
- \(\theta_1 = 30^\circ\)
En substituant ces valeurs dans la formule et résolvant pour \(\theta_2\), nous obtenons :
Angle de réfraction :
\[ \theta_2 = \arcsin\left(\frac{n_1 \cdot \sin(\theta_1)}{n_2}\right) \] \[ \theta_2 = \arcsin\left(\frac{1.00 \cdot \sin(30^\circ)}{1.50}\right) \] \[ \theta_2 = 19.47^\circ \]
Conclusion
- L’angle de réflexion est de 30°, ce qui est conforme à la loi de la réflexion.
- L’angle de réfraction calculé, lors du passage de la lumière de l’air au verre, est d’environ 19.47°, selon la loi de Snell-Descartes.
Réflexion et Réfraction de la Lumière
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