Interrogation 2° PHYSIQUE novembre 2011
Durée : 1h ; calculatrice autorisée. NOM :…………………….

Exercice 1 :

1. Dans quels milieux la lumière se propage-t-elle ?
2. Comment se déplace la lumière dans ces milieux ?
3. On interpose un prisme sur le trajet de la lumière.
3.a. Qu’observe-t-on sur l’écran avant l’introduction du prisme ?
3.b. Qu’observe-t-on sur l’écran après l’introduction du prisme ?
3.c. Quel est le nom du phénomène observé ?
4. Un élève de seconde doit étudier le passage de la lumière de l’eau vers l’air, pour cela il suit le protocole expérimental suivant :

Placer le demi-disque contenant de l’eau, et tourner sa face arrondie vers la lampe. (cf. figure en annexe 1)
Faire pivoter la lampe pour obtenir les différentes valeurs de l'angle d'incidence i du tableau (cf annexe 2) et noter l’angle de réfraction r correspondant. Attention, le faisceau doit toujours passer par I. 4.a. Légender la figure de l’annexe 1 (à rendre avec la copie) en utilisant les mots suivants :
Dioptre, rayon réfracté, rayon incident, angle incident, angle réfracté.
4.b. Calculer sin i et sin r (les écrire dans le tableau de l’annexe 2) pour les différentes valeurs de i et de r indiquées dans le tableau de l’annexe 2. Donner les résultats avec 3 chiffres significatifs.
4.c. Tracer la courbe sin i = f (sin r).
4.d. De quel type de courbe s’agit-il ? Ecrire l’équation générale de cette courbe ; en déduire une valeur expérimentale de l'indice de l'eau notée nexp.
4.e. Calculer la valeur de l’écart relatif sur la valeur de l’indice de l’eau.
4.f. Pour quelle raison l’élève n’a t’il pas pu effectuer de mesure pour i = 40°. Comment appelle-t-on ce phénomène ?
Remarque : la valeur théorique de l'indice de l'eau est nth = 1,33.

Annexe 1

Annexe 2 :

i (°)
0
10
20
25
30
35
40
r (°)
0
11,0
20,5
30,1
42,0
46,0
Pas de mesure
Sin i