Ex16 p. 40

a. Un reflet dans un miroir : réflexion sur une surface opaque polie (miroir)

b. Le transport de l’informations par fibres optiques : réflexion totale sur une surface transparente.

c. Le fil de canne à pêche qui semble « se casser » au niveau de la surface de l’eau : réfraction lors du changement de milieu air/ eau.

Ex 17 p.40

a.Quand il y a réfraction, le rayon réfracté se rapproche toujours de la normale. FauxLe rayon réfracté peut s’éloigner ou se rapprocher de la normale. Cela dépend de quoi ? De la vitesse de la lumière dans les différents milieux.

La verticale à la surface séparatrice

Rayon incident

r

imilieu 1 (air)

milieu 2 (verre)

Rayon réfracté

Rayon incident

r

i

milieu 2 (air)

milieu 1 (verre)

i : angle d’incidencer :angle de réfraction

Surface séparant les deux milieux transparents

La lumière passe vers un milieu où elle plus rapide car le milieu 2 est moins dense.

La lumière passe vers un milieu où elle plus lente car le milieux 2 est plus dense.

b. Si l’angle d’incidence est nul, il n’y a pas de réfraction. Correct

Lorsque le rayon incident est perpendiculaire à la surface de séparation, le rayon traverse sans être dévié; Il n’y a donc pas de réfraction. C’est un cas particulier.

milieu 2 (air)

milieu 1 (verre)

c. Un rayon lumineux peut traverser la surface de séparation de deux milieux transparents, quel que soit son angle d’incidence. Faux

Lorsque l’angle d’incidence est supérieur à l’angle limite de réfraction, il n’y a plus de réfraction mais une réflexion totale.

Rayon incident

r1

i2

i2 ≥ i limite de réfraction => réflexion totalei1

i1 ‹ i limite de réfraction => réfraction

r2

Rayon réfléchi

Rayon réfracté

d. Lorsqu’il y a réflexion totale de la lumière, la surface de séparation de deux milieux se comporte comme un miroir. Correct

Ex 20 p.40 Le bon schéma

a.Impossible Une réflexion totale peut se produire seulement lorsque le milieu initiale de propagation et le milieu où la vitesse est la plus lente. (ici le milieu initial étant l’air et la vitesse étant plus rapide dans l’air la réflexion totale est impossible dans l’air)b. ImpossibleLorsqu’un rayon change de milieu transparent il y a réfraction, donc déviation du rayon lumineux.c. ImpossibleLe rayon réfracté doit se rapprocher de la normale, car le rayon passe vers un milieu où la vitesse de propagation est plus lente. (la vitesse de propagation de la lumière dans l’eau est plus faible que celle dans l’air)d. Impossible Lorsque le rayon incident est perpendiculaire à la surface de séparation, le rayon traverse sans être dévié; Il n’y a donc pas de réfraction. C’est un cas particulier.e. PossibleLe milieu initial étant l’eau et la vitesse étant plus lente dans l’eau, la réflexion totale est possible dans l’eauf. PossibleLe rayon réfracté s’éloigne de la normale, car le rayon passe vers un milieu où la vitesse de propagation est plus rapide.

Ex 26 p.41 Vol de chauve-souris

1- Nature des ondes émises par la chauve-souris :La chauve-souris émet une onde sonore de fréquence 100 kHz; c’est donc des ultrasons. (100 kHz > 20 khz limite des ondes audibles)

2- Temps au bout duquel la chauve-souris arrive au mur :t = d/vchauve-souris = 2/ 5 = 0.4 s t = 0.4 s = 400 ms

3- Temps au bout duquel la chauve-souris reçoit l’écho :T = 2xd / v son = 2/ 340 = 0.006 s T = 0.012 s = 12 ms

4- Le temps de réaction étant de 100 ms et le temps d’aller-retour du signal étant de 12 ms ; le temps qui s’écoulera avant réaction est de 112 ms. Il restera donc 388 ms avant que la chauve-souris n’arrive sur le mur.

La chauve-souris évitera donc le mur !