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Réflexion et réfraction

Vue d'ensemble

Source : Derek Wilson, Antonella Cooray, Ph.d., département de physique & astronomie, école de Sciences physique, University of California, Irvine, CA

La lumière voyage à des vitesses différentes selon le matériau à travers lequel il est multiplication. Quand la lumière se déplace d’un matériau à un autre, il va ralentir ou accélérer. Afin d’économiser l’énergie et l’élan, la lumière doit changer la direction dans laquelle elle se propage. Cette courbure de la lumière est appelé réfraction. Une fraction de la lumière se reflète aussi à l’interface entre les deux matériaux. Dans des cas particuliers, un faisceau lumineux peut être réfracté si brusquement à une interface qu’il est en fait complètement reflété dans le milieu d'où il venait.

Faire des lentilles utilisent le principe de la réfraction. Lentilles viennent dans deux variétés avec des courbures différentes : lentilles convexes et concaves de lentilles. Des lentilles convexes sont souvent utilisés à la lumière de la mise au point, mais peuvent également être utilisés pour créer les images grossies d’objets. Quand une lentille convexe provoque les rayons lumineux provenant d’un objet à diverger, les juges de le œil humain la lumière à venir de quelques points derrière l’objet réel d'où provient la lumière. L’image de l’objet sera dans ce cas être grossie. Ce type d’image est appelé une image virtuelle. Lentilles concaves peuvent également provoquer des rayons lumineux à diverger et créer des images virtuelles, bien que l’image va être demagnified.

Cet atelier fera la démonstration de la Loi fondamentale de la réfraction et examinera les façons dont lentilles de créer des images.

Procédure

1. déterminer l’indice de réfraction de l’eau à l’aide de la Loi de Snell (Loi de réfraction) et trouver l’angle critique de réflexion totale interne.

  1. Obtenir un réservoir de réfraction spécialisés avec une source lumineuse.
  2. Remplissez le réservoir de réfraction avec de l’eau et allumez la source de lumière. Diriger le faisceau de la source lumineuse dans la moitié du réservoir rempli d’eau. Il peut être nécessaire tamiser l’éclairage dans la salle.
  3. Utiliser le Rapporteur sur le réservoir

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Résultats

Loi de Snell dicte l’angle auquel lumière va être pliée lors du franchissement de la frontière entre deux milieux. L’incident mesuré et les angles de réfraction à l’interface eau-air sont donnés dans le tableau 1. Ci-dessous, un exemple de calcul donnant l’indice de réfraction de l’eau à l’aide de la Loi de Snell est indiquée pour un angle d’incidence égal à 30,1 ° que la lumière passe de l’eau dans l’atmosphère :

Equation 4

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Applications et Résumé

Cet atelier explore la physique de la réfraction et de lentilles. Loi de Snell a été utilisé pour mesurer l’indice de réfraction de l’eau à l’aide de mesures de l’incident et les angles de réfraction. Le phénomène de réflexion totale interne à l’interface eau-air a été également observé. Il a été démontré que des lentilles concaves peuvent se concentrer lumière et également de créer des images virtuelles, ce qui leur permet de servir des dispositifs de grossissement.

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Tags
ReflectionRefractionLightMaterialOptical PhenomenaGlass BlockInterfaceMediumLensesImagesPrinciplesParametersRefractive IndexSpeed Of LightVacuumWaterAir

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0:06

Overview

1:18

Principles of Reflection and Refraction

4:06

Verification of Snell’s Law and Total Internal Reflection

5:50

Principles of Lenses

8:16

Validation of Real and Virtual Images

9:46

Data Analysis and Results

12:11

Applications

13:31

Summary

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