La physique

Problèmes de réfraction de la lumière


Vitesse légère

1. Dans une expérience, la lumière passe à travers une plaque de verre avec une vitesse égale à . Sachant que la vitesse de la lumière dans le vide est, quel est l'indice de réfraction du verre?

L'indice de réfraction dans un milieu est défini comme le quotient entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans le milieu considéré, c'est-à-dire:

Aucune unité n'est utilisée pour l'indice de réfraction car elle répertorie deux unités égales (vitesse).

2. La figure montre un rayon de lumière monochromatique qui se propage dans l'air à un angle de 30 ° par rapport à la surface. Lorsque le rayon commence à tomber sur l'autre milieu, l'angle de réfraction observé est de 60 °.

À partir de ces informations, calculez:

(a) L'indice de réfraction de la lumière dans le second milieu.

(b) La vitesse de la lumière dans ce milieu.

(a) Pour calculer l'indice de réfraction de l'environnement, il suffit d'appliquer la loi de Snell:

Comme les angles et l'indice de réfraction du milieu incident sont connus, isolez simplement ce que le problème nécessite:

(b) La vitesse de la lumière réfractée est calculée en définissant l'indice de réfraction:

Où c =:

Dioptries

1. Un pêcheur repère un poisson dans un lac à une distance apparente de 0,5 m de la surface. Compte tenu des indices de réfraction de l'air (n = 1) et de l'eau (n = 1,33), quelle devrait être la distance réelle entre la surface de l'eau et le poisson?

D'après la description du système, le problème porte sur la distorsion de la vision due à la lumière passant par deux moyens d'indices de réfraction différents:

Nous pouvons calculer la distance réelle au poisson en utilisant le rapport:

Où h = 0,5 m:

En regardant la figure, nous pouvons conclure que x = H-h = 0,165 m.