A la découverte de la réfraction de la lumière

Découverte des lois de Snell & Descartes en vidéo

Visionner la vidéo proposée avant de répondre au QCM dans Pronote intitulé « Snell_Descartes ».

Compétence mise en jeu : s'approprier.

Situation problème : comment décrire mathématiquement le phénomène de réfraction ?

TP Seconde - A la découverte de la réfraction de la lumière
Matériel pour les élèves :	Au bureau :
Disque optique + source lumineuse Demi-cylindre en plexiglas Cuve hémicylindrique	3 agitateurs en verre 3 béchers 3 flacons avec : eau, éthanol, glycéro

Raisonner	rechercher et organiser l’information en lien avec la problématique posé	A	B	C	D	E
Réaliser	mettre en œuvre un protocole expérimental en respectant les règles de sécurité. utiliser un modèle. Effectuer des procédures courantes (calculs, représentations, collectes de données, etc.).	A	B	C	D	E
Communiquer	présenter une démarche de manière argumentée, synthétique et cohérente . utiliser un vocabulaire adapté	A	B	C	D	E

Indiquer sur le schéma ci-contre le point d'incidence « I » du rayon lumineux issu de la source.
Indiquer la position de la "normale" ?
Indiquer ce que représente l'angle I₁?
Indiquer ce que représente l'angle I₂ ?

Installer l'application en ligne « NUMSWORK » sur votre smartphone (application gratuite).
Avec les flèches directionnelles, choisir dans le menu « paramètres » les unités angles en « degré ».
Suivez le tutoriel proposé si nécessaire pour être capable de construire un graphique (un nuage de points) à partir des valeurs d'un tableau.
Choisir ensuite le menu « regression » et compléter dans cette application les valeurs des angles d'incidence et de réfraction de la manière suivante :

--> colonne X1 : les valeurs de l'angle de réfraction

--> colonne Y1 : les valeurs de l'angle d'incidence

Sélectionner le menu « Données », puis désélectionner l'onglet « Afficher la série ».
Sélectionner le nom de la colonne X2 : dans les options de cette colonne, choisir l'option « Remplir avec une formule et choisir effectuer le calcul « sin(X1).
Effectuer la même chose pour la colonne Y2 = sin(Y1).
Visualiser le graphique obtenu.

Tutoriel vidéo :

Tutoriel classique :

Quel graphique est ainsi visualisé ?
Quel est le nom de la variable qui correspond au coefficient directeur de la droite obtenue pour ce graphique ?
Dans le menu « Graphique », choisir l'onglet « Régression » puis le type « linéaire » : justifier le choix de ce type de régression.
En déduire la valeur de l'indice de réfraction du plexiglas noté n₂ en sachant que l'indice de réfraction de l'air, n₁ = 1.

Document 1 :

Document 2 :

On ne peut repérer l'interface entre deux milieux transparents qu'à la condition que ces deux milieux n'aient pas le même indice de réfraction.
Indice de réfraction du verre : n = 1,47.

Document 3 :

Quel paramètre physique doit posséder ce liquide par rapport à la baguette de verre pour effectuer ce tour de magie ?
Demander au professeur le matériel nécessaire pour déterminer le liquide qui possède ce paramètre particulier (entre l'eau, l'éthanol et le glycérol).
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