5. l’indice de réfraction du plexiglas a donc pour valeur n1 = 1,0 x Sin 36° / Sin 23° = 0,59 / 0,39 = 1,5. La variation de 1°K pour l'eau pure conduit à une modification de ~ 1 x 10-4 RIU (Unité d'indice de réfraction) et pour les solvants organiques typiques de ~ 5 x 10 - 4 RIU. On s'intéresse à la réfraction sur le dioptre plexiglas-air. L’angle d’incidence vaut i = 60°. On utilisera la loi de Descartes. plus petit. Cette loi lie les indices de réfraction Le but du TP est de déterminer l’indice de réfraction du plexiglas. 9. On vérifie la loi 1.1. Plexiglass: 1.51: Polystyrène: 1.20: Rubis: 1.78: Quartz: 1.55 ou 1.64: Saphir: 1.77: Topaze: 1.61: Tourmaline: 1.27: Verre: 1.50: Verre crown: 1.52: Verres flint: 1.56 - 1.65 -1.89 Calculer l'indice de réfraction du plexiglas pour chaque radiation. Le but du TP est de déterminer l’indice de réfraction du plexiglas. L’angle d’incidence vaut i = 60°. Quelques exemples de valeurs d’indices de réfraction. Afin de réduire les erreurs d’alignement, choisir les mêmes angles d’incidence de part et d’autre de la normale et faire la moyenne des angles de réfraction mesurés. 9 oct. 2010 17:55 L'éditeur est BELIN. En remplissant d’eau l’une de ses moitiés et en la plaçant judicieuse-ment sur le cercle gradué, effectuer une mesure de l’indice de l’eau (on négligera l’effet de la paroi en plexiglas). 8. Pour le plexiglas l'indice varie peu, de 1,4893 pour le rouge à 1,4899 pour le bleu : la lumière est … Mesure d`un indice de réfraction. Comment déterminer expérimentalement l’indice de réfraction de l’eau ? Théorie : Lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu à un autre, il subit un brusque changement de direction. ☞ Un compte-rendu à rédiger pour chaque élève du groupe, le professeur choisit au final un compte-rendu dans le groupe. plusieurs mesures de l’indice de réfraction du plexiglass que l’on considérera comme effectué dans des conditions de répétabilité. Lorsqu’un rayon traverse la surface séparant deux milieux transparents différents (dioptre), il est généralement dévié : on dit qu’il y a réfration. Voir la correction . C’est le phénomène de réfraction de la lumière. et étudiés dans la littérature scientifique.Les matériaux sont caractérisés par leur indice de réfraction, mais cette propriété dépend fortement de la longueur d'onde de la lumière. L’indice de réfraction des milieux transparents dépend essentiellement de leur densité, en règle général plus un milieu est dense et plus son indice est élevé: Par conséquent les gaz sont les milieux dont les indices sont les plus faibles (proche de 1) et toujours inférieur à ceux de liquides et des solides. On utilisera une méthode graphique pour exploiter une série de mesures. Pour l'incidence rasante (i 1 = 90°) i 2 atteint sa valeur maximum λ = arcsin ( N1 / N2) qui est l' angle de réfraction limite . L’indice de réfraction du 2e milieu par rapport au 1er milieu est d'autant plus grand que la réfraction est, pour un même angle d'incidence, plus prononcée. -l’indice de réfraction de l’air est n air = 1 , l’indice de réfraction du plexiglas est n plexi = 1.5-la vitesse de la lumière v dans un milieu transparent est telle que l’indice du milieu n = c v ii. Sachant que l’indice de réfraction du vide est de 1, celui de l’eau 1,33 et celui du diamant 2.42. Mesure et Instrumentation Activité expérimentale Mesure d’un indice de réfraction DOC1/ Indice de réfraction La vitesse de la lumière dans un milieu transparent dépend du milieu transparent. Rappeler les 2 lois de Descartes de la réfraction.- Première loi : Le rayon réfracté est dans le plan d’incidence.- Deuxième loi : La relation liant l’angle d’incidence i1 de réfraction i2 et leur indice de réfraction respectif n1 et n2 est : Après avoir écrit la loi de Snell-Descartes pour la réfraction de la lumière au niveau de la traversée air-plexiglass, déduire des mesures précédentes la valeur de l’indice de réfraction du plexiglas. On atteint la limite de réfraction quand r vaut 90°. Rappeler la définition de l'indice de réfraction d'un milieu transparent. A l'aide de la valeur des angles i 2 et i 1 et sachant que n(air) = 1,00 , retrouver la valeur de l'indice du plexiglas. Réfraction à travers le plexiglas . c) La valeur limite de l'angle d'incidence notée il à partir de laquelle il n'y a plus de réfraction mais seulement réflexion du faisceau incident est: il ll l = == = 42 °. 1ère partie : exploitation du phénomène de réfraction 1. Rappeler les 2 lois de Descartes de la réfraction. Ceci est décrit par la loi de Snell de réfraction, n 1 sin θ 1 = n 2 sin θ 2, où θ 1 et & thetav 2 sont les angles d'incidence et de réfraction, respectivement, d'un rayon traversant l'interface entre deux milieux d'indices de réfraction n 1 et n 2. L’indice de réfraction du plexiglas est. Merci d'avance pour votre réponse. Le mot incident vient du latin incidere, tomber sur. n’ = 1,402. (...) J'ai pris i2= 40, 90° pour la radiation violette, i2= 41,04° pour la indigo et i2=41,20° mais je ne suis vraiment pas sure de moi.. Haut. Le Plexiglas® est un milieu transparent d’indice de réfraction théorique suivant la fabrication pouvant varier de 1, 4 à 1,7. Correction. a)- Premier cas : le rayon lumineux passe du milieu 1 l'air d'indice n 1 ≈ 1 au milieu 2, le plexiglas d'indice n 2 ≈ 1,5. Le matériel: On a vu en tronc commun la mesure de l'indice de réfraction du plexiglas avec le matériel suivant : Pour la mesure de l'indice de réfraction d'un liquide, un récipient en forme de demi-cylindre peut venir remplacer le demi-cylindre de plexi : Exemple pour i (dans l'air) = 50°, r (dans le plexiglas) = 30° pour i (dans l'air) = 50°, r (dans l'eau) = 35 °. - indice de réfraction du Plexiglas pour une radiation monochromatique violette : Nv = 1,500 On envoie, en un point I de la surface plane d’un hémi-cylindre de Plexiglas, un mince faisceau parallèle de lumière monochromatique jaune . Voir la correction. On fait maintenant tourner le disque gradué de façon à ce que le rayon arrive sur la face plane du demi-cylindre avec un angle d'incidence de 54°. Comment appelle-t-on les angles i et r ? Indice de réfraction d’un milieu: Dans des milieux transparents différents, la vitesse de la lumière est différente. Publicité. Si l’on envoie un faisceau de … On donne quelques indices de réfraction de milieux dans le tableau ci-dessous : milieu air eau pure plexiglas eau salée (350 g/L) eau sucrée (850 g/L) alcool pur indice n 1,0 1,33 1,50 1,40 1,49 1,36 1. Lorsqu’un rayon traverse la surface séparant deux milieux transparents différents (dioptre), il est généralement dévié : on dit qu’il y a réfration. p lacer un demi cylindre de plexiglas (ou de verre) sur l’assiette optique graduée comme ci-contre. Valeur de référence. plexiglas.de. (Le plexiglas n'étant pas prévu dans le simulateur) Pour le travail en ligne: La déviation de la lumière. nair ( sin(67°) = nplexi ( sin(54°) 2 Déterminer l'indice de réfraction nplexi du plexiglas. 1°) Représenter ci-dessus la normale au dioptre air-plexiglas au point P. A partir du point L’étude est limitée à un rayon lumineux de ce faisceau : son angle d’incidence est : i = 75°. On dit que l’indice de réfraction du plexiglas vaut n = 1,5. - Relever l’angle de réfraction pour différents angles d’incidence. La détermination de l’indice de réfraction repose sur une méthode d’inversion de données visant à comparer les propriétés optiques établies expérimentalement à ces mêmes propriétés estimées à partir d’un code de calcul fondé sur la théorie de Rayleigh. « dioptre » - entre l’air et le plexiglas. Deuxième loi de Snell-Descartes: Angle d'incidence (i1) et angle de réfraction (i2) sont liés par la relation: n1 sin i1=n2sin i2 avec n1: indice de réfraction du milieu 1 n2: indice de réfraction du milieu 2. N°1 N°2 N°3 N°4 laser Semelle du fer à repasser très chaud Le rayon lumineux est dévié oeil . Problème : comment vérifier ces hypothèses ? 1)- Mise en évidence expérimentale. Le but du TP est de déterminer l’indice de réfraction du plexiglas. PLEXIGLAS® ayant le même indice de réfraction que l'eau, les corps [...] sont certes légèrement décalés [...] dans l'espace, mais ils ne sont pas déformés et l'on perçoit les véritables couleurs», conclut-il. Plus le rayon incident est incliné, plus la quantité de lumière réfléchie est importante. À partir de l’équation de la droite obtenue et après avoir arrondi les valeurs en ne gardant que deux chiffres significatifs, en déduire la valeur de l’indice de réfraction n. plexiglas du plexiglas. Sachant que l'indice du plexiglas est n = 1,29 , calculer la vitesse v de la lumière dans ce milieu. Le milieu n°1 est l’air et le milieu n°2 est le plexiglas. Première loi de Snell- Descartes : Le rayon incident et le rayon réfléchi sont dans un même plan : … Plus l’indice de réfraction est élevé, plus le milieu en question est dit réfringent. Le rayon (SI] est le rayon , le rayon [IR) est le rayon . On mesure un angle d'incidence de 27∘ 27 ∘ et un angle de réfraction de 23∘ 23 ∘. Ce phénomène est appelé phénomène de réfraction de la lumière'. L’indice de l’air est 1,00. (voir schéma) Manipulation. Les nageurs n'ont pas à avoir peur d'apparaître en tant que masse difforme dans cette piscine transparente : « PLEXIGLAS® ayant le même indice de réfraction que l'eau, les corps sont certes légèrement décalés dans l'espace, mais ils ne sont pas déformés et l'on … Un rayon laser est envoyé sur un bloc de plexiglas d’épaisseur 10 cm. L'indice de réfraction est une propriété d'importance dès lors que l'on utilise les plastiques pour des applications optiques. donna des tables faisant correspondre angles d'incidence et angles de réfraction de la lumière pour les interfaces air/eau, air/verre et eau/verre. 2. ACTIVITÉ 3 : mesurer un indice de réfraction, comparaison de deux méthodes L’o jetif de ette ativité est de mesurer l’indie du plexiglas à l’aide deux méthodes, que nous omparerons l’une à l’autre. L'indice de réfraction de l'eau par rapport à l'air (n eau/air indice de réfraction (principe du réfractomètre avec la mesure de l’angle limite de réfraction). SoS(9) Messages : 1119 Enregistré le : mer. Protocole. 5.a. 3 Utiliser la 3ème loi de Descartes pour calculer l'angle de réfraction (à 1° près). Dans un prisme en verre Flint, l'indice varie de 1,640 pour le rouge à 1,668 pour le bleu donc la valeur de r sera sensiblement différente pour ces deux couleurs. C’est un nombre sans unité : - l’indice de réfraction de l’air est : n 1 = 1,0 - l’indice de réfraction du plexiglass est : n 2 2 = 1,5 Angle i i … Laboratoire de physique La réfraction But de l'expérience : Déterminer l'indice de réfraction du plexiglas ainsi que son angle limite de réfraction. De plus, la relation liant les indices de réfraction des deux milieux et les angles d'incidence et de réfraction suit la loi de Snell-Descartes. Dans cette partie, la lumière arrive sur la face courbe suivant l'un des rayons du demi-cylindre. 1.2. noté avec la lettre “n” (toujours en minuscule), le milieu auquel il se rapporte peut être indiqué en indice ou parfois entre parenthèses. On fait maintenant tourner le disque gradué de façon à ce que le rayon arrive sur la face plane du demi-cylindre avec un angle d'incidence de 54°. ( On fait passer un rayon lumineux de l’air dans du plexiglas (dont on connaît l’indice de réfraction), avec des angles incidents différents, on mesure les angles réfractés . Réflexion totale : Si le milieu 2 a un indice de réfraction . Soit un prisme en plexiglass (indice de réfraction n p = 1,45) ayant la forme d’un triangle ABC rectangleenBetdontl’angleAb alavaleur45˚.Unrayonincidentdelumièrearrivesurlaface[AB] pratiquementensonmilieu.CerayonarriveducôtédupointBavecunangled’incidencei = 40˚. 3 Utiliser la 3ème loi de Descartes pour calculer l'angle de réfraction (à 1° près). La célérité de la lumière dans le vide est c = 3,00x10 8 m.s-1. Tracer sin α1 en fonction de sin α2 et déterminer l’indice de réfraction du Plexiglas … indice de réfraction (principe du réfractomètre avec la mesure de l’angle limite de réfraction). Quelle est la valeur de l’indice de réfraction du plexiglass? Le matériel utilisé est elui présenté dans l’ativité 1. Exemples de valeurs : Milieu Indice de réfraction Air n air = 1,00 Eau n eau = 1,33 Verre/plexiglas n verre = 1,50 Diamant n diamant = 2,42 Milieu incident plus réfringent (N2 < N1) Si i 1 est inférieur à λ, il existe un rayon réfracté et un rayon réfléchi. l’indice de réfraction de l’eau vaut n eau = 1,33. Célérité de la lumière dans le vide : … Le matériel . Par exemple, la vitesse de la lumière dans le plexiglas est 1,5 fois plus faible que dans le vide. Celui de l’air est n = 1. Cette donnée est caractéristique de milieu considéré. (Le plexiglas n'étant pas prévu dans le simulateur) Pour le travail en ligne: La déviation de la lumière. Il est possible de calculer pour quel angle d'incidence cette valeur sera atteinte. Détermination de l’indice de réfraction du plexiglas. Des milieux transparents : l’air et le Plexiglas 2.1.1. . L’indice de réfraction d’un milieu transparent dépend de la vitesse dans le milieu selon la relation : n ... (Si vous n’avez pas la valeur de l’indice de réfraction n plexi du plexiglas, prendre n plexi = 1,33). On utilise un dispositif comprenant une source lumineuse et un demi-cylindre de plexiglas placé sur un rapporteur. Indice de réfraction n croissant Dans le desert Température croissante et n décroissant mirage Vision tangentielle aux rayons lumineux Quand il fait très chaud et par temps ensoleillé, on croit voir sur la route de l’eau : c’est l’image du ciel sur la route. Propriétés du Plexiglas PMMA. Les polymères sont des matériaux omniprésents dans la plupart des domaines scientifiques et d'ingénierie. Haut. FIGURE 1.3: Etude de la réfraction plexiglas-air 1.2 Lois de Descartes : indice de réfraction de l’eau Utiliser la cuve circulaire. open office calc. Rappeler les 2 lois de Descartes de la réfraction. En augmentant le nombre de facettes, on améliore les propriétés optiques du diamant. Calculer la célérité v (vitesse) de la lumière dans le plexiglas. Milieu vide air eau plexiglass® verre diamant Indice de L'indice de réfraction détermine à quel point le chemin de la lumière est courbé ou réfracté lorsqu'il pénètre dans un matériau. Le résultat est très cohérent, d'après le mien et surtout d'après le résultat théorique : ce coefficient directeur correspond dans le cadre de ton expérience à l'indice de réfraction du plexiglas qui est de 1.51, tu en est très proche (3,3% d'erreur par rapport à la théorie sont parfaitement acceptables dans un TP de seconde ; pour tout te dire, au TP de bac, certains résultats sont acceptés avec 30% d'erreur étant donné la délicatesse de … Les résultats de l’expérience correspondent-il au texte «la lumière a une vitesse plus faible dans le … plexiglas.de. b) Dans le cas de la réfraction plexiglas – air: i < r (tant que i < 42°). Quelle est la nature des rayons (SI] et [IR) ? Indice de réfraction. L’angle i est l’angle d’ et l’angle r est l’angle . L'indice de réfraction est donc sans unité. Indice de réfraction de 1,49; aspect de la surface très lisse et brillant Dans le vide ou dans l’air, la vitesse de la lumière est de 3,0.108m.s–1 , tandis que dans le verre elle est de 2,0.108m.s–1 Calcule l’indice de réfraction n1 de l’air et celui n2 du verre. - Le coefficient k est égal au quotient de l'indice de réfraction du milieu 2 et de l'indice de réfraction du milieu 1. Mode opératoire : Placer un demi cylindre de plexiglas sur le disque gradué comme indiqué sur le schéma. Définition:Indice de réfraction absolu. Détailler votre calcul. Maintenant que vous êtes incollables sur la loi de la réfraction de Snell-Descartes, il nous vous reste plus qu'à étudier celle de la réflexion ! sin(r), pour cela nous allons donc calculer l’indice de réfraction du Plexiglas® pour ainsi déterminer l’angle limite plexi-air. Découpage temporel de la séquence Les élèves ont déjà utilisé en TP des fichiers Excel, Opoffice ou GUM pour évaluer des incertitudes de type A et B. Les fichiers étaient prêts à l’emploi. On utilisera une méthode graphique pour exploiter une série de mesures. Les détecteurs à indice de réfraction sont très sensibles à l'évolution de l'éluant ou à sa composition. En déduire la valeur de l'indice de réfraction du plexiglas, sachant que l'indice de réfraction de l'air est égal à 1,00. L’indice de réfraction du plexiglas est. . Détermination de l'indice de réfraction du plexiglas : La loi de la réfraction relative aux angles peut s'écrire plus précisément : n i. sin i = n r. sin r avec n i et n r des nombres sans unité, appelé indices de réfaction, qui caractérisent, respectivement, les milieux d'incidence et de réfraction. L’indice de réfraction de l’eau est différent de celui de l’air. Plus l’indice de réfraction (n2) du deuxième milieu est grand, plus l’angle de déviation est important … » Choisir parmi les méthodes décrites ci-dessous, comment vérifier cette dernière phrase. 1 . que l’indice. eau plexiglas liquide L Indice de réfraction n 2 1,33 1,50 Valeur r (°) de l’angle de réfraction 2 1 n sin r Dans le plan rapporté au repère ci-dessous, placer les points de coordonnées (2 1 n; sin r), puis tracer la droite passant par ces deux points. Les élèves observent le matériel à disposition ( - une lanterne munie d’une fente, produisant un faisceau fin de lumière blanche - un demi cylindre creux gradué en degré sur sa partie arro Cet article dresse une liste d'indices de réfraction pour de nombreux matériaux représentatifs selon leur catégorie (état, usage fréquent dans un domaine, etc.) Plus l’indice d’un milieu est grand, plus la lumière sera déviée par ce milieu. Je voudrais de plus savoir si ce matériau est linéaire ou non. On appelle indice de réfraction absolu (ou indice absolu) d'un milieu 1, son indice par rapport au vide. L’eau possède un indice de réfraction n eau = 1,33 alors que celui du plexiglas est n plexiglas = 1,49. Les résultats de l’expérience correspondent-il au texte «la lumière a une vitesse plus faible dans le … La détermination de l’indice de réfraction repose sur une méthode d’inversion de données visant à comparer les propriétés optiques établies expérimentalement à ces mêmes propriétés estimées à partir d’un code de calcul fondé sur la théorie de Rayleigh. DS 2de Dispersion de la lumière Exercice 1 : Réfraction sur un dioptre air-plexiglas Un projecteur envoie un rayon de lumière rouge au point P de la surface d'un demi-cylindre en plexiglas selon la situation schématisée ci-dessous. Réfraction plexiglas - air: a) Dans le cas de la réfraction air – plexiglas, i > r . très grande transparence, très limpide avec un aspect brillant; propriété optique exceptionnelle (transmission lumineuse supérieure à celle du verre jusque dans le proche UV, transparence, limpidité, brillance). L’indice de réfraction d’un milieu homogène noté n caractérise son aptitude à dévier le trajet de la lumière.