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Création : 13/02/2012 à 10:36 Mise à jour : 30/07/2017 à 02:39

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Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie

 
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
 
I - Vitesse de la lumière et indice de réfraction
 
La vitesse de la lumière dans le vide, notée c, est une constante universelle. Elle est indépendante de l'observateur qui la mesure. Dans le vide, la vitesse de la lumière est c = 299 792 458 m.s-1
Donc,
Dans un milieu matériel (non vide) transparent, la vitesse de la lumière est plus petite que c.

Définition : on appelle indice de réfraction d'un milieu transparent le nombre n, tel que n = c/v
où
c = vitesse de la lumière dans le vide = 299 792 458 m.s-1 ≈ 3,00x108 m.s-1
v = vitesse de la lumière dans le milieu, en m.s-1
n = indice de réfraction, sans unité

Remarque : comme v (vitesse de la lumière dans le milieu transparent) est toujours inférieure à c (vitesse de la lumière dans le vide), n est toujours supérieur à 1
 
Applications numériques :


Donnée : c = 299 792 458 m.s-1

1.    Le diamant possède un indice de réfraction n = 2,42. Déterminer la vitesse de propagation de la lumière dans le diamant.
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
2.    La vitesse de la lumière dans l'eau est de 2,251x108 m.s-1. Déterminer son indice de réfraction.
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie

Le savez-vous ?



La vitesse de la lumière dans le vide est une vitesse limite. Aucune particule matérielle ne peut aller plus vite. Dans les milieux transparents, la vitesse de la lumière prend une valeur v < c. Des particules matérielles suffisamment énergétiques peuvent alors se propager avec des vitesses supérieures à v (mais toujours inférieures à c !). Elles ont donc des vitesses « supra lumineuses ». Elles émettent alors une lumière bleue par un processus similaire aux avions supersoniques émettant un bang sonore : c'est l'effet CHERENKOV.

II - Réfraction et réflexion de la lumière
Expérience :
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
Observation : lorsque le rayon incident frappe la surface plexiglas – air, il se sépare en deux en formant les rayons réfléchi et réfracté.

Conclusion : lorsqu'un rayon lumineux arrive sur la surface séparant deux milieux transparents d'indice de réfraction différents :
•    une partie de la lumière traverse la surface en subissant une déviation : c'est le phénomène de réfraction •    une partie de la lumière est renvoyée dans du rayon incident : c'est le phénomène de réflexion

Vocabulaire :
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
Le rayon incident et la normale à la surface définissent le plan d'incidence. 

Lois de SNELL – DESCARTES

 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
 Applications numériques
1. Soit le passage de l'air (n1 = 1,00) à l'eau (n2 = 1,33). Calculer l'angle réfléchi i1' et l'angle réfracté i2 pour un angle d'incidence i1 = 35,0°.

Méthode de résolution :
•    Faire un schéma adapté à la situation.
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
2. Soit le passage du diamant (n1 = 2,42) à l'air (n2 = 1,00). Calculer l'angle d'incidence  i1 nécessaire pour avoir un angle réfracté i2 = 40,0°.
 Chapitre 4. Réflexion totale - fibroscopie
Tags : Physique chimie Première
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#Posté le vendredi 14 juin 2013 12:22

Modifié le vendredi 14 juin 2013 12:40

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  •  Chapitre 5. Les radiations électromagnétiques visibles ven. 14 juin 2013
  • Chapitre 5. Les radiations électromagnétiques visibles (suite 1) ven. 14 juin 2013
  • Chapitre 5. Les radiations électromagnétiques visibles (suite 2) ven. 14 juin 2013
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