1. Réflexion

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.

– 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