Sciences Physiques: la réfraction de la lumière

[Aaseab]

Bonjour,

J'aurais besoin de votre aide pour l'exercice 3 et 4 de la feuille jointe.

Pour répondre a la question 3 j'ai déjà fait un tableau (joint aussi). Je ne comprends pas la question 4.

Merci

[Olivier0507]

Plusieurs remarques pour commencer :

- i1 et i2 sont des unités de mesure d'angles, donc leur rapport n'a pas d'unité, donc pas de signe '°' sur les valeurs. Les sinus et cosinus non plus, ainsi que leur rapport.

-Tu ne gardes pas assez de chiffres significatifs lorsque tu exprimes les sinus et cosinus. Cela t'amène à de très grosses erreurs d'imprécisions. Prendre au moins 2 chiffres après la virgule.

Q3 : 

--> Loi 1 : Non valable. Tu constates que sur ton tableau, que i1 n'est pas égal à 2*i2

--> Loi 2 : Elle est en théorie vraie pour les faibles angles. Ça ne se voit pas vraiment sur ton tableau de valeurs car tu n'as pas assez réalisé de mesures pour les faibles angles.

--> Loi 3 : Oui celle-ci est juste, quelque soit la valeur de l'angle d'incidence. Ce que signifie que n est donné, dans le cadre de ton expérience, par le rapport de sin(i1)/sin(i2). Sur son tableau de valeurs, la valeur de n fluctue pas mal pour plusieurs raisons : 

        - Pas assez de précision sur les sinus et cosinus. --> Tu peux corriger ceci. 

        - Imprécisions de lectures expérimentales.

Néanmoins, en corrigeant le premier point, tu obtiendras une valeur de n de l'ordre de 1,5-1,6.

Q4 : Trace le graphique sin(i1) = f(sin(i2)). Or, d'après la question précédente, ces deux grandeurs sont liées par la relation de proportionnalité : sin(i1) = n*sin(i2). Ainsi, la représentation de sin(i1) en fonction de sin(i2) doit être une droite linéaire dont le coefficient directeur (la pente) représente la valeur de n.

Tu obtiendras, une valeur expérimentale de l'indice de réfraction n du plexiglass de l'ordre de 1,56. La valeur théorique étant de 1,51.  

 

[Aaseab]

il y a 51 minutes, Olivier0507 a dit :

Plusieurs remarques pour commencer :

- i1 et i2 sont des unités de mesure d'angles, donc leur rapport n'a pas d'unité, donc pas de signe '°' sur les valeurs. Les sinus et cosinus non plus, ainsi que leur rapport.

-Tu ne gardes pas assez de chiffres significatifs lorsque tu exprimes les sinus et cosinus. Cela t'amène à de très grosses erreurs d'imprécisions. Prendre au moins 2 chiffres après la virgule.

Q3 : 

--> Loi 1 : Non valable. Tu constates que sur ton tableau, que i1 n'est pas égal à 2*i2

--> Loi 2 : Elle est en théorie vraie pour les faibles angles. Ça ne se voit pas vraiment sur ton tableau de valeurs car tu n'as pas assez réalisé de mesures pour les faibles angles.

--> Loi 3 : Oui celle-ci est juste, quelque soit la valeur de l'angle d'incidence. Ce que signifie que n est donné, dans le cadre de ton expérience, par le rapport de sin(i1)/sin(i2). Sur son tableau de valeurs, la valeur de n fluctue pas mal pour plusieurs raisons : 

        - Pas assez de précision sur les sinus et cosinus. --> Tu peux corriger ceci. 

        - Imprécisions de lectures expérimentales.

Néanmoins, en corrigeant le premier point, tu obtiendras une valeur de n de l'ordre de 1,5-1,6.

Q4 : Trace le graphique sin(i1) = f(sin(i2)). Or, d'après la question précédente, ces deux grandeurs sont liées par la relation de proportionnalité : sin(i1) = n*sin(i2). Ainsi, la représentation de sin(i1) en fonction de sin(i2) doit être une droite linéaire dont le coefficient directeur (la pente) représente la valeur de n.

Tu obtiendras, une valeur expérimentale de l'indice de réfraction n du plexiglass de l'ordre de 1,56. La valeur théorique étant de 1,51.  

 

Merci mais j'ai juste une question, je n'ai pas compris ce qu'est Linéaire  (sin i2) et comment on fait pour le mettre dans le graphique.

[Olivier0507]

Une fonction linéaire a pour représentation une droite passant par l'origine. 

sin(i1) = n*sin(i2). Donc lorsque tu représentes sin(i1) en fonction de sin(i2) tu dois obtenir une droite passant par l'origine ayant pour coefficient directeur l'indice de réfraction du milieu (le fameux n). Cependant, tout cela n'est que théorique. Lorsque l'on représente sin(i1) en fonction de sin(i2) avec les valeurs expérimentales que tu as relevées, on n'obtient que grossièrement une droite, comme tu peux le voir sur le graphique que j'ai mis en pièce jointe. Mais tout ceci est normal et la différence entre la théorie et l'expérience s'explique principalement par les erreurs de mesures. 

Sur le graphique, le coefficient directeur a été déterminé "informatiquement". Il s'agit du coefficient directeur de la droite moyenne passant par tes points. Cependant, tu peux très bien calculer ce coefficient directeur à la main. En prenant 2 points A et B du graphique (le premier et le dernier par exemple), n s'obtient par (y_B- y_A) / (x_B - x_A) . Revois ton cours de maths si tu ne te rappelles plus de cette méthode.