Réflexion et Réfraction de la Lumière

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

D’autres exercices de physique 3 ème:

0 commentaires

Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Calcul de la force de traction d’une voiture

Calcul de la force de traction d'une voiture Comprendre le Calcul de la force de traction d'une voiture Une voiture électrique, la Tesla Model 3, doit gravir une route en pente pour atteindre une résidence située sur une colline. Le trajet comprend une route droite...

Analyse de Force sur un Parcours Ascendant

Analyse de Force sur un Parcours Ascendant Comprendre l'Analyse de Force sur un Parcours Ascendant vous êtes un ingénieur qui travaille sur la conception d'une nouvelle montagne russe. Vous devez calculer la force nécessaire pour tirer un wagonnet jusqu'au sommet de...

Puissance Générée par un Panneau Solaire

Puissance Générée par un Panneau Solaire Comprendre la Puissance Générée par un Panneau Solaire Dans le cadre d'un projet de science à l'école sur les énergies renouvelables, une classe de troisième décide d'explorer le potentiel des panneaux solaires pour réduire la...

Calcul de la vitesse moyenne

Calcul de la vitesse moyenne Comprendre le Calcul de la vitesse moyenne Alice participe à une course cycliste qui se déroule sur différentes étapes. Durant la deuxième étape, elle parcourt une distance variée avec des changements de terrain, ce qui influence sa...

La Chute Libre d’un Objet

La Chute Libre d'un Objet Comprendre La Chute Libre d'un Objet Anna est une jeune scientifique curieuse qui adore faire des expériences. Un jour, elle décide de mesurer la hauteur d'un pont en laissant tomber une balle de ses mains et en chronométrant le temps que met...

Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain

Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain Comprendre l'Analyse des Effets de la Gravité sur le Terrain Marie et Julien sont en vacances avec leur famille près d'un ancien volcan en Auvergne. Ils décident de lancer une petite balle de masse 200 grammes du sommet...

Calcul de la tension dans un circuit en série

Calcul de la tension dans un circuit en série Comprendre le Calcul de la tension dans un circuit en série Vous êtes chargé de concevoir l'éclairage pour un petit modèle de maison. Pour cela, vous disposez de plusieurs lampes qui doivent être connectées en série à une...

Calcul de la Vitesse

Calcul de la Vitesse Comprendre le Calcul de la Vitesse Un train part de la gare A à 14h00 et arrive à la gare B à 16h30. La distance entre les deux gares est de 300 km. Pendant le trajet, le train fait une pause de 30 minutes dans une autre gare pour des raisons...

Calcul de la Force de Pesanteur

Calcul de la Force de Pesanteur Comprendre le Calcul de la Force de Pesanteur Sarah est en vacances avec sa famille sur la Lune. Curieuse de la différence de gravité entre la Terre et la Lune, elle décide de peser son sac à dos qui, sur Terre, a une masse de...

Calcul de la Force de Frottement

Calcul de la Force de Frottement Comprendre le Calcul de la Force de Frottement Maxime est en train de pousser une caisse de livres sur un sol en bois. La masse de la caisse est de \(50\, \text{kg}\). Le coefficient de frottement statique entre la caisse et le sol en...