Bonjour, j'ai un dm de physique-chimie à faire pour lundi, mais je suis bloquer sur un exercice, pourriez-vous m'aidez ?
Un spot est placé au fond d'un aquarium. Un rayon lumineux arrive à la surface eau-air avec un angle de 30.0°. L'indice de réfraction de l'eau est 1.33.
a) Schématiser la situation. Calculer la valeur de l'angle de réfraction.
b) Qu'observe-t-on si l'angle d'incidence est de 85°
Merci d'avance

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Réponses

  • Utilisateur Brainly
2014-01-29T17:48:32+01:00
Bonjour,

Tout d'abord le schéma est la chose la plus importante dans ce genre d'exercice, cela permet de déterminer les relations géométriques et d'avoir une idée de ce qui se passe.

Sur mon schéma, on voit bien l'aquarium, le spot au fond symbolisé par une croix. Le rayon lumineux part du spot vers la surface eau-air. Alors maintenant j'ai un doute sur le 30° de l'énoncé car en optique on l'angle a pour référence la normale au dioptre (droite fictive perpendiculaire à la surface séparant deux milieux, ici en pointillés vert). Sur mon dessin j'ai supposé que i=30° par rapport à la normale au dioptre (je t'explique ensuite la méthode si c'est 30° par rapport à la surface). Il y a un rayon réfléchit ( on a i=r) et un rayon réfracté avec un angle i2 par rapport à la normale au dioptre. Ici on va calculer l'angle de réfraction.

On a au point d'intersection des rayons avec le dioptre:

n1.sin(i)=n2.sin(i2)        ici le milieu 1 est l'eau donc: n1=1;33   et le milieu 2 est l'air donc: n2=1,00
n1.sin(i)=sin(i2)

On prend simplement l'arcsin (fonction réciproque la fonction sinus_ notée sin-1 sur les calculatrices):

arcsin(sin(i2))=arcsin(n1.sin(i))
i2=arcsin(n1.sin(i))

Voilà, il n'y a plus qu'à faire l'application numérique. Si tu as quelques questions à propos de cette réponse n'hésites pas à les poser.

Maintenant, si l'angle de 30° n'est pas celui entre la normale au dioptre et le rayon incident mais entre le rayon incident et la surface de l'eau, on a:

30°+i=90°         ici i est toujours l'angle entre la normale au dioptre et l'angle incident.
i=60°

On utilise simplement le résultat de la méthode précédente puisque c'est une formule littérale, on peut s'en servir pour faire l'application numérique avec différentes valeurs de i ou de n1.

ça c'est le schéma