QCM N° 03

Réfraction et

dispersion dans

l'atmosphère

 

   

 

 
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QCM N° 03 : Réfraction de la lumière et dispersion dans l’atmosphère:

Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s)

Figures

         

 

énoncé

A

B

C

réponse

1

Le changement de direction d’un faisceau lumineux passant d’un milieu de propagation à un autre est appelé :

Réflexion

Spectre lumineux

Réfraction

C

2

Pour deux milieux d’indices différents, une réfraction peut être schématisée par :

 

 

C

3

Sur la figure 1, l’angle d’incidence est l’angle :

α

β

γ

A

4

Sur la figure 1, I est appelé :

La normale

Le point d’incidence

L’angle de réfraction

B

5

Sur la figure 1, la droite en pointillés est appelée :

La verticale

Le faisceau incident

La normale

C

6

Avec les notations de la figure 2, la loi de Snell-Descartes relative aux angles peut s’écrire :

 

 

 

BC

7

Avec les notations de la figure 2, si i 1 = 42°, n 1 = 1,00 et i 2 = 30° alors :

n 2 = 1,3

n 2 = 0,75

n 2 = 1,4

A

8

L’expérience schématisée sur la figure 3 montre que :

Le prisme est dispersif

La lumière solaire est polychromatique

L’indice de réfraction de l’air est supérieur à 1,5

AB

9

Un mirage :

Est dû à la réfraction de la lumière dans l’air

Ne se produit que quand il pleut

Montre que la lumière solaire est polychromatique

A

10

Un arc-en-ciel est dû à :

La réfraction sur le sol de la lumière solaire

La dispersion de la lumière solaire dans les gouttes d’eau de pluie

La réflexion de la lumière solaire sur les gouttes d’eau de pluie

B


 Questionnaire a été réalisé avec Questy Pour s'auto-évaluer 

    Essentiel :

    Réfraction :

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

 

 

 

    Deuxième loi de Descartes.

-    L’angle de réfraction i 2 est généralement différent de l’angle d’incidence i1.
-    Lorsque l’on trace sin i1 = f (sin i2), la courbe obtenue est une droite qui passe par l’origine.
-    En conséquence :
-    sin i1 = k sin i2
-    Ceci constitue la deuxième loi de Descartes.
-    La deuxième loi de Descartes s’écrit : n1 . sin i1 = n2 . sin i2  (1).

 

    Valeur de l’angle de réfraction pour la réfraction eau-verre

-    On utilise la loi de Snell-Descartes :
-     

    Valeur de l’angle de réfraction pour la réfraction air-verre

-     
-    Si on remplace l’eau par de l’air, l’angle de réfraction est plus petit. L’écart entre les deux indices de réfraction est plus grand.

    Indice de réfraction :

-    Pour une radiation donnée, un milieu transparent homogène est caractérisé par un indice de réfraction n.
-    Relation :

-    Remarque : comme  c ≥ v alors n ≥ 1

    Cas du prisme :

-    Lorsqu’une lumière arrive sur un prisme, elle subit deux réfractions : une sur la face d’entrée et une sur la face de sortie.

 

-    Le trajet d’une radiation dépend de l’indice du prisme car l’angle d’incidence est le même pour les différentes radiations qui constituent la lumière blanche.
-    Le trajet d’une lumière dans le prisme dépend de sa couleur. Or ce trajet dépend de l’indice du prisme.
-    En conséquence, l’indice de réfraction  du prisme dépend de la longueur d’onde dans le vide de la radiation qui le traverse.
-    L’indice de réfraction d’un milieu transparent dépend de la longueur d’onde (dans le vide) de la radiation qui s’y propage.

    Lumière et atmosphère :

-    La réfraction de la lumière dans l'atmosphère donne du Soleil une image aplatie lorsqu'il est proche de l'horizon.
-    À cause de la réfraction, le Soleil, la Lune ou les étoiles peuvent être visibles au-dessus de l'horizon alors qu'en réalité ils sont déjà couchés ou pas encore levés.
-    L’absorption de la lumière provenant du Soleil et des étoiles est une autre propriété importante de l'atmosphère.
-    Différentes molécules absorbent différentes longueurs d'onde de radiations.
-    Ainsi, les molécules d’eau absorbent la plupart des longueurs d'onde au-dessus de 700 nm, mais cela dépend de la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère.
-    L’atmosphère terrestre est une limite aux observations dans l’infrarouge.
-    La vapeur d’eau est le principal agent bloquant.
-    Elle absorbe la lumière infrarouge venue des astres et la rediffuse dans l’atmosphère.

 Questionnaire a été réalisé avec Questy Pour s'auto-évaluer