TP PS93
Déviation de la lumière par un prisme

Après avoir identifié les éléments du goniomètre, allumé la lampe à mercure et fait les réglages du goniomètre (oculaire, objectif et collimateur) pour s'assurer un maximum de précision lors des mesures, nous commençons le TP par la mesure de l'angle A du prisme. I-Mesure de l'angle A Pour mesurer cet angle, nous plaçons le prisme en face du faisceau arrivant du collimateur de façon a ce que ce faisceau lumineux soit réfléchi des deux cotés de l'angle A (On a un phénomène de reflexion totale sur l'arête du prisme). On peux alors voir géométriquement comment déduire l'angle A des deux mesures des rayons réfléchis. On voit que les deux rayons réfléchis forme un angle α qui équivaut à 2A. Expérimentalement, on obtient α = 121° 30 minutes soit A = 60°45 minutes. Nous retiendrons cette valeur de A pour la suite du TP.

II-Mesure de l'indice du prisme au minimum de déviation

On étudie d'abord la raie verte du spectre, pour faciliter les mesures, nous plaçons le vernier du collimateur sur 180° de sorte que la mesure de la déviation se lise directement sur le vernier de l'objectif. On cherche le minimum de déviation, c'est à dire le moment ou l'angle de déviation cesse de diminuer et se met à augmenter sur le goniomètre, quand la raie verte fait « demi tour » dans l'objectif au fur et à mesure que l'on fait varier l'angle d'incidence i. On obtient pour le minimum de déviation de la raie verte un angle de 63° 30minutes. Soit avec notre configuration des verniers une déviation D=63°30minutes Alors selon la formule donné dans le polycopié du TP, n= sin((A+D)/2)/sin(A/2) n=1,7481 On peut maintenant répéter l'opération pour toutes les raies du spectre pour déterminer graphiquement les constantes de la loi de Cauchy

On obtient les résultats suivants : Couleur λ (μm) Déviation mesurée D Indice n 1/λ ² (μm-²) Violet 1 0,4047 69°15min 1,7923 6,1057 Violet 2 0,4078 69° 1,7905 6,0132 Bleu 0,4358 67°15min 1,7774 5,2653 Vert