Exercices de calculs de réfraction

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Vous pouvez mesurer les angles d'incidences directement sur l'écran !

Mesurez l'angle d'incidence i du rayon sur le dioptre, puis calculez l'angle de réfraction r de ce rayon dans le second milieu.

normale i = 48° r = 32,85° n1 = 1,00 n2 = 1,37 Calcul: n1 · sini = n2 · sinr 1 · sin(48°) = 1.37 · sinr 1 · 0.7431 = 1.37 · sinr 0.7431 / 1.37 = sinr 0.5424 = sinr sin-1(0.5424) = r r = 32,85°

Mesurez l'angle d'incidence i du rayon sur le dioptre, puis calculez l'angle de réfraction r de ce rayon dans le second milieu si possible.

normale r  =  i  =  72° n1 = 1,72 n2 = 1,41 Calcul: n1 · sini = n2 · sinr 1.72 · sin(72°) = 1.41 · sinr 1.72 · 0.9511 = 1.41 · sinr 1.6358 = 1.41 · sinr 1.6358 / 1.41 = sinr 1.1602 = sinr sin-1(1.1602) = ERRORRéflection totale (Angle limite = 55.06°)

Methodologie

Les angles d'incidences et de réfractions se mesurent TOUJOURS depuis les normales !
La normale est la droite perpendiculaire au dioptre au point d'incidence du rayon sur celui-ci.

\[ n_1 \cdot sin_i = n_2 \cdot sin_r \]

Dans la réfraction, lorsque le rayon cherche à passer d'un milieu moins dense vers un millieu plus dense, il est dévié et s'approche de la normale. Lorsque le rayon cherche à passer d'un millieu plus dense vers un millieu moins dense, il s'écarte de la normale. Dans ce dernier cas, si l'angle d'incidence est plus grand que l'angle limite, alors le rayon n'est pas réfracté hors du milieu plus dense, mais il est réfléchi dans celui-ci selon les lois de la réflexion plane, c'est la réflexion totale.
L’angle limite est l’angle de réfraction dans le milieu le plus dense (n2) du rayon dont l’angle d’incidence, mesuré dans le milieu le moins dense (n1), est de 90°.

\[ \alpha_{limite} = sin ^{-1}\left( \frac{n_1}{n_2} \right) \]