5.TP1 : Propagation rectiligne et réflexion de la lumière
Compétences mises en jeu
• Connaitre le principe de propagation rectiligne de la lumière.
• Exploiter les lois de Snell-Descartes pour la réflexion et la réfraction.
• Tester les lois de Snell-Descartes à partir d’une série de mesures et déterminer l’indice de réfraction d’un milieu.
Matériel :
Au bureau
- ☐ Laser prof rouge
- ☐ Spray d'eau
- ☐ Feuilles blanches (2 par élèves)
- ☐ Quelques règles
Sur les paillasses des élèves
- ☐ 1 "objet à viser" (trait vertical sur un papier opaque)
- ☐ 2 "réticules" (trait vertical sur un plastique transparent)
- ☐ 1 petit miroir à poser
I - Propagation rectiligne de la lumière (en commun)
■ Expérience faite par le professeur
■ Interprétation de l'expérience
II - Trajet des rayons dans l’air : principe de la visée
■ Principe
La visée d'un objet consiste à aligner, en visant avec l'œil, les deux réticules et l’objet.
Il faut ensuite tracer sur la feuille la droite qui passe par les deux réticules. Cette droite correspond au trajet suivi par le rayon émis par l’objet et qui a pénétré dans l'œil.
■ Manipulation
🖑 Sur la feuille, faire une croix notée O, et y positionner l’objet à viser.
🖑 Procéder à une première visée avec les deux réticules, faire des croix notées R1A et R1B aux emplacements correspondants.
🖑 Procéder à une deuxième visée pour obtenir les points R2A et R2B.
🖑 Procéder à une troisième visée pour obtenir les points R2A et R2B.
🖑 Tracer les droites (R1AR1B), (R2AR2B) et (R3AR3B) en précisant le sens de propagation de la lumière.
🖉 En quel point les trois droites se coupent-elles ?
III - Loi de la réflexion
■ But de la manipulation
Dans cette partie, on souhaite localiser l'image d'un objet vu dans un miroir.
■ Principe
🖑 Sur une nouvelle feuille (voir schéma ci-contre) :
- - tracer une droite qui sépare le feuille en deux et y placer le miroir.
- - faire une croix notée O, et y placer l'objet.
🖑 Procéder à trois visées de l'image de l'objet vue dans le miroir.
🖑 Enlever le miroir et tracer les droites correspondant à chaque visée en précisant le sens de propagation de la lumière.
🖑 Positionner le point O', image du point O vu dans le miroir.