CORRIGES

EXERCICE I:

A

1- On appelle réfraction le brusque changement de direction que subit la lumière à la traversée de la surface de séparation entre deux milieux transparents.

2-

Angle de réfraction r.

n₁=1 pour l’air ;

n₁sini₁ = n₂sini₂ =>32°

EXERCICE II :

1. 1^ère loi : les rayons incidents et réfractés sont dans le même plan d’incidence.

    2^ème loi : pour deux milieux transparents, le rapport du sinus de l’angle d’incidence au sinus de l’angle de réfraction est constant.

2.a) indice n de ce liquide. n₁=1 pour l’air ;

sini = nsinr =>n=sini/sinr=sin27/sin17,5=1,5

b) déviation.

             D = i – r =27-17,5=10°.

EXERCICE III:

1-

2-Valeur de l’angle d’incidence i₁ :

EXERCICE IV:

1-

2- Expression de l’indice de verre

EXERCICE V:

a) de 15

 D = i – r=> r=i-D=60-15=45

sini = nsinr =>n=sini/sinr

=sin60/sin45=1,223

b) de 30

D = i – r=> r=i-D=60-30=30°

sini = nsinr =>n=sini/sinr

=sin60/sin30=1,73

EXERCICE VI:

n₁=n

n₂=1,33(eau)    nsin45=1,33 

=>n=1,33/sin45=1,88

EXERCICE VII:

1. Il y’a émergence rasante (le rayon réfracté est rasant) :

 Nsin λ₀ = N’sin90↔sin λ₀ = N’/N,

pour tout angle λ> λ₀ il y’a réflexion totale.

2. Exprimons i₀ en fonction de N et λ₀ :

 N_airsini₀ = Nsinr↔ sini₀ = Nsinr (1),

 r et λ₀ étant des angles complémentaires, λ₀+ r = π/2↔r = π/2 - λ₀,

d’où sinr = sin(π/2 - λ₀) =  cos λ₀ (2),

 (2) dans (1) on a :  sini₀ = Nsinr < => Sini₀ = Ncos λ₀.

3 N’  en fonction de N et i₀.

De la relation (2) sinr = cos λ₀,

on a cos λ₀ = sini₀/N, on sait que cos² λ₀ + sin² λ₀ = 1↔

(sini₀/N)² + (N’/N)² = 1↔  N’ = √N² – sin²i₀). AN N’ = 1,425.

EXERCICE VIII :

Eau : milieu (1)    n₁ : indice de l’eau,

Verre : milieu (2)   n₂ : indice du verre   

i2 :angle d’incidence en J

En I, n₁sini=n₂sinr           

En J, n₂sini₂=n₁sin90  => sini₂=n₁/n₂  

Or r+i₂=π/2  =>i₂=π/2-r

sini₂=n₁/n₂  <= >sin(π/2-r)=cosr=n₁/n₂=1,33/1,5=0,886

n₁sini=n₂sinr =>

=0,523 =>