Optique
Réflexion et réfraction
Loi de la réflexion et loi de la réfraction pour un rayon lumineux

Deux questions portant l’une sur la réflexion, l’autre sur la réfraction.

Article mis en ligne le 21 décembre 2007
dernière modification le 17 juin 2013

par Bernard Vuilleumier

1. Réflexion

Distance personne - paroi : 2 m
Le trait vertical est la paroi sur laquelle le miroir est accroché.

Une personne d’une hauteur de 1.8 m se regarde dans un miroir vertical situé à 2 m d’elle. Ses yeux sont à 10 cm du sommet de sa tête.
- a) Faites un dessin des rayons par lesquels la personne voit le bout de ses pieds (au sol) et la pointe de ses cheveux.
- b) Indiquez le sens de ces rayons.
- c) Calculez la taille du plus petit miroir qui lui permet de se voir des pieds à la tête et indiquez où ce miroir doit être placé en marquant son bord supérieur et inférieur sur la paroi.

Distance personne - paroi : 1 m


- d) Dessinez les rayons par lesquels la personne voit le bout de ses pieds et la pointe de ses cheveux lorsqu’elle se trouve à 1 m du miroir.
- e) Quelle est alors la taille du plus petit miroir qui lui permet de se voir entièrement ?
- f) Comment la distance entre la personne et le miroir influence-t-elle la taille du miroir ?

2. Réfraction

1. Une source lumineuse qui se trouve au fond d’un bac rempli de liquide émet un pinceau lumineux. Lorsque la lumière passe du liquide dans l’air elle est réfractée.
- a) Déterminez, à partir des figures ci-dessous, l’indice de réfraction du liquide et l’incertitude sur cet indice.
- b) Quelle est à votre avis la figure qui permet la détermination la plus précise ? Pourquoi ?
- c) A quel endroit un observateur placé dans le faisceau réfracté verrait-il la source ?

2. Une source lumineuse qui se trouve au fond d’un bac rempli d’eau (n = 1.333) émet un pinceau lumineux.
- a) Calculez la vitesse de la lumière dans l’eau (dans l’air c = 300’000 km/s).
- b) Dessinez le pinceau lumineux réfracté dans la situation ci-dessus.

Résultats


Voir (from Wolfram Demonstrations Project) :
- Optics : Law of Reflection
- Total Internal Reflection
- Snell’s Law of Refraction (Wave Fronts)


Wolfram Demonstrations Project : mode d’emploi