ACTIVITE : REFLEXION
Objectifs⚓
Utiliser les lois de la réflexion.
Tracer la marche d’un rayon lumineux.
Construire l'image d'un objet donné par un miroir plan.
Donner les caractéristiques de l'image d'un objet réel donnée par un miroir plan.
Appliquer la réflexion dans la vie courante.
Appliquer la réflexion en géomatique.
Matériel⚓
Vidéo projecteur
Smartphone
Kitoptic
Tableau magnétique
Vérification prérequis⚓
Déroulement⚓
I.1. EXPERIENCE : MISE EN EVIDENCE DU PHENOMENE DE REFLEXION.⚓
Mise en situation
Consigne
Visionnes la vidéo ci-dessus puis réponds aux questions suivantes :
Qu'est-ce que le phénomène de réflexion ?
Quels sont les types de réflexion de la lumière ?
Comment expliquer la réflexion ?
Nota Bene :
A l'issue de cette activité, nous reviendrons pour apporter ensemble des réponses à ces questions.
I.2. REALISATION DE L'EXPERIENCE DES DEUX « BOUGIES »⚓
Nota Bene :
L'image donnée par un miroir plan d'un objet est symétrique de cet objet par rapport au miroir plan.
Rappel :
L'objet est réel, l'image est virtuelle.
Attention :
Un miroir est une surface réfléchissante. Il peut être concave, convexe ou plan.
I.3. EXPERIENCE : VERIFICATION DES LOIS DE LA RELEXION (utilisation du "Kitoptic" et/ou du dispositif avec tableau magnétique ).⚓
Visionnes la vidéo ci-dessous et prends note.
Nota Bene : Lois de Snell-Descartes de la réflexion de la lumière
Le rayon incident, la normale au point d'incidence et le rayon réfléchi sont dans un même plan.
L'angle d'incidence(\(^{\theta}i\)) est égal à l'angle de réflexion (\(^{\theta}r\)).
Attention :
Principe du retour inverse de la lumière : si le rayon incident était confondu avec le rayon réfléchi du premier cas alors le rayon réfléchi serait confondu avec le rayon incident du deuxième cas.
TESTS⚓
Test 1⚓
Test 2⚓
Test 3⚓
Test 4⚓
Question⚓
Un observateur mesure 1,80 m. Ses yeux sont à 1,70 m du sol. Il se déplace devant un miroir vertical fixé au mur.
1. Quelle est la hauteur de miroir juste suffisant pour qu'il puisse s'y voir en entier ?
2. A quelle distance du sol, le miroir doit-il être placé ?
Solution⚓
Pour que la personne puisse se voir en entier par réflexion sur le miroir il faut qu'un rayon, issu du sommet de sa tête B, passe après réflexion sur le miroir par son œil O. De même un rayon issu de ses pieds A doit également après réflexion sur le miroir passer par son œil O. Ce qui conduit à la figure ci-contre où les rayons BM'O et AMO ont été tracés en tenant compte des lois de la réflexion. Nous voyons donc qu'il est possible de limiter la hauteur du miroir à la distance MM' puisque la partie extérieure à MM' n'interviendra pas dans le cheminement des rayons réfléchis.
Calculons MM' : M est situé sur la médiatrice de OA donc :
\(MS=\frac{OA}{2}=\frac{1,7}{2}=0,85\ m\ =\ 85\ cm\)
de même M' est situé sur la médiatrice de OB donc :
\(M^{\prime}S=OA+\text{function()\{var t=this,e=0;return t.foldChildren(t.textTemplate[e],function(n,r)\{e+=1;var i=r.text();return n&&"("===t.textTemplate[e]&&"("===i[0]&&")"===i.slice(-1)?n+i.slice(1,-1)+t.textTemplate[e]:n+r.text()+(t.textTemplate[e]||"")\})\}}=OA+\frac{AB-OA}{2}=\frac{AB+OA}{2}=\frac{1,8+1,7}{2}=1,75\ m\)
ce qui nous permet de déduire MM':
MM′=SM′−SM= 1,75−0,85= 0,9 m.
POUR ALLER PLUS LOIN⚓
Réfraction de la lumière⚓
La réfraction de la lumière est le changement de trajectoire de la lumière lorsqu'elle change de milieu matériel. Ici, on étudie la réfraction de l'air vers le plexiglas puis du plexiglas vers l'air. Dans cette dernière situation, on constate qu'au delà d'un certain angle, la lumière se réfléchit totalement, on parle de réflexion totale. Enfin, on change de milieu pour étudier la réfraction de l'air vers l'eau. L'utilisation d'une source laser et d'un disque gradué permet facilement la mesure des angles d'incidence et de réfraction afin de déterminer l'indice de réfraction du milieu traversé.
Effet de serre⚓
Le rôle vital de l'atmosphère⚓
Télescopes : fonctionnement⚓
Nota Bene :
Télescope : appareil servant à former une image agrandie d'un objet distant. Isaac Newton a réalisé en 1671 un télescope qui a révolutionné l'observation astronomique : le télescope réflecteur. Il est constitué d'un miroir concave (miroir de l'objectif), placé au fond d'un tube ouvert ; le miroir secondaire, incliné à 45°, est plan et réfléchit la lumière provenant du miroir primaire vers la lentille de l'oculaire.
