5

Relation de Snell-Descartes

Énoncer les lois de Snell-Descartes pour la réfraction.

6

Isoler une grandeur

Dans la relation de Snell-Descartes pour la réfraction, isoler la grandeur n_{2}.

La calculer dans le cas où n_{1}= 1,00, i_{1}= 60° et i_{2}= 45°.

7

Une histoire de vitesse

L'eau possède un indice de réfraction n_{\text{eau}}= 1,33 alors que celui du plexiglas est n_{\text{plexiglas}}= 1,49.

Dans lequel de ces deux milieux la lumière se propage-t-elle le plus rapidement ?

8

Réflexion sur un miroir

Donner l'angle de réflexion d'un rayon lumineux arrivant sur un miroir avec un angle d'incidence de 30°.

9

Réfraction

Par quel schéma simple peut-on modéliser l'œil ? Énoncer toutes les correspondances œil/modèle.

10

Schéma global de la réfraction

✔ APP : Faire un schéma

On cherche à tracer le trajet de la lumière au passage de l'air à l'huile d'indice n_{\text {huile}}. L'angle d'incidence est i_{1}= 45°.

11

D'où ce rayon vient-il ?

✔ MATH : Résoudre une équation

On observe un rayon réfracté dans l'eau (n_{\text {eau}}= 1,33) avec un angle de réfraction de 25°.

Quel est l'angle d'incidence si le rayon incident est dans l'air (n_{\text {air}}= 1) ? Et dans l'huile (n_{\text {huile}}= 1,47) ?

12

Retrouver l'indice optique du milieu

✔ APP : Extraire l'information utile

13

Décomposer la lumière

✔ APP : Maîtriser le vocabulaire

1. Avec quel dispositif peut-on décomposer une lumière polychromatique ?

2. Que signifie le terme milieu dispersif ?

3. Citer un exemple de milieu dispersif et un exemple de milieu non dispersif.

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Quel est le milieu le plus dispersif ?

✔ VAL : Appliquer une relation entre grandeurs physiques

15

Que font ces rayons lumineux ?

✔ ANA : Élaborer un protocole

Reproduire et compléter le tracé des rayons lumineux ci-dessous.

16

Modèle réduit de l'œil

✔ APP : Faire un schéma

L'œil est un instrument d'optique très complexe qu'on modélise à l'aide de trois outils.



Faire les schémas de l'œil et de son modèle. Légender chaque schéma avec les trois éléments importants participant à la formation de l'image.

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Trouver la position de l'image

✔ VAL : Appliquer une relation entre grandeurs physiques

On souhaite tracer l'image d'un objet par une lentille convergente. Cette lentille possède une distance focale f^{\prime}= 20 cm. L'objet \text{AB} est situé sur l'axe optique de la lentille et perpendiculaire à celui-ci, et sa hauteur est \overline{\mathrm{AB}}= 10 cm. 1 cm sur le schéma correspond à 10 cm dans la réalité.

Les réponses des questions 1 à 3 sont à donner dans le champs de réponse de la question 3.

1. Tracer l'axe optique, la lentille et les trois points caractéristiques de la lentille sur un schéma.

2. L'objet étant situé à 60 cm de la lentille, le placer sur le schéma en respectant l'échelle.

3. Tracer les trois rayons caractéristiques et trouver l'image de l'objet par la lentille.

4. À quelle distance de la lentille se trouve l'image ? Quelle est sa taille ?

5. Calculer alors le grandissement de cette lentille.

Doc. 1

Prisme

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Dispersion par un prisme (1)

✔ MATH : Calcul littéral

1. Rappeler la loi de Snell-Descartes pour la réfraction.

2. Pourquoi le rayon n'est-il pas dévié au point \mathrm{I}_{1} ?

3. Déterminer l'angle de réfraction de la lumière bleue en sachant que l'angle d'incidence au point \mathrm{I}_{2} vaut 35°.

19

Dispersion par un prisme (2)

✔ MATH : Résoudre une équation

1. Montrer que l'angle d'incidence du passage verre-air (point \mathrm{I}_{2}) est de 35°.

2. En utilisant la loi de Snell-Descartes pour la réfraction, montrer que la lumière rouge est moins déviée que la lumière bleue.

3. Tracer le rayon bleu.

20

Dispersion par un prisme (3)

✔ MATH : Résoudre une équation

Tracer le rayon bleu, puis le rayon rouge.