QCM N° 03 a

Réfraction et

dispersion dans

l'atmosphère

 

   

 

 

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

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

 

Énoncé

A

B

C

Réponse

1

Lors d’une réfraction, la lumière change :

De couleur.

De direction de propagation.

De milieu de propagation.

B et C

2

Le phénomène de réfraction peut se produire si :

Les milieux traversés sont transparents et ont des indices de réfraction égaux.

Les milieux traversés sont transparents et ont des indices de réfraction différents.

L’angle d’incidence est nul.

B

3

On représente ci-dessous une réfraction.

Le rayon incident se propage dans l’eau.

La droite en pointillés est la droite d’incidence.

i2 est l’angle de réfraction, i1 est l’angle d’incidence.

A  et C

4

Dans la situation précédente, si l’angle de réfraction mesure 58 ° :

La mesure de l’angle d’incidence est 73 °.

La mesure de l’angle d’incidence est 0,96 °.

La mesure de l’angle d’incidence est 49 °.

A

5

Dans la situation précédente, si on remplace l’eau par de l’air, d’indice de réfraction égal à 1,00 :

L’angle de réfraction est plus grand que précédemment.

L’angle de réfraction n’est pas modifié.

L’angle de réfraction est plus petit que précédemment.

C

6

Un milieu est dit dispersif lorsqu’il :

Absorbe les différentes radiations d’un faisceau lumineux.

Sépare les différentes radiations d’un faisceau lumineux.

Réfléchit les différentes radiations d’un faisceau lumineux.

B

7

Un prisme disperse la lumière blanche car son indice de réfraction dépend de :

La longueur d’onde des radiations qui le traversent.

L’angle d’incidence.

Sa forme géométrique.

A

8

La lumière qui nous parvient d’une étoile s’est propagée dans le vide avant de pénétrer dans l’atmosphère terrestre, dont l’indice de réfraction varie avec l’altitude.

Cette lumière se propage en ligne droite jusqu’à l’observateur.

Cette lumière se propage en ligne droite dans le vide.

Cette lumière est réfractée par l’atmosphère terrestre.

B et C

9

Lorsque la lumière traverse l’atmosphère terrestre, divers phénomènes peuvent se produire.

La lumière peut être réfractée lorsqu’elle traverse les diverses couches de l’atmosphère.

La lumière peut être dispersée.

Certaines radiations de la lumière peuvent être absorbées.

A, B et C

10

L’indice de réfraction d’un milieu transparent et homogène est :

Égal au rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans le milieu transparent homogène

Un nombre sans unité inférieur ou égal à 1

Un nombre sans unité supérieur ou égal à 1

C

 

 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