Devoir surveille n°2 ( 2nde A)

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titre	Devoir surveille n°2 ( 2nde A)
date de publication	06.12.2016
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DEVOIR SURVEILLE N°2 ( 2^nde A)

( 20 points ; 1h00min )

N.B. - Deux points seront réservés à la qualité de la présentation et de la rédaction.

- Dans la mesure du possible et sauf indication contraire, toute réponse devra être justifiée.

Exercice 1 ( 5 points )

On schématise la réfraction d’un rayon de lumière monochromatique passant de l’air dans un verre flint.

Reproduire et compléter ce schéma en indiquant le point d’incidence I, en dessinant la normale

( NN’) à la surface de séparation des deux milieux et en indiquant l’angle d’incidence i₁ et l’angle de réfraction i₂ (valeurs non demandées ).

Donner l’expression de la seconde loi de Descartes.
Calculer l’angle d’incidence i₁ si l’angle de réfraction i₂ vaut 28,5°

Exercice 2 ( 5 points )

Au pied d’un mur vertical se trouve un bassin parallélépipédique profond d’un mètre et large de deux mètres. Sur le fond du bassin on installe un projecteur destiné à éclairer une petite niche située dans le mur à deux mètres cinquante au-dessus du niveau du sol. Le bassin étant vide d’eau, on règle la position du projecteur pour qu’il éclaire la niche.

On remplit alors, jusqu’au ras du sol, le bassin avec de l’eau.

Pourquoi la niche ne sera t’elle pas éclairée par le projecteur ?
Calculer la valeur de l’angle ACB (utiliser les relations trigonométriques dans le triangle ABC rectangle en B). En déduire la valeur de l’angle CID, et de l’angle d’incidence i₁ de la lumière du projecteur sur la surface de séparation eau/air. Calculer l’angle de réfraction i₂ correspondant.
Déterminer le point du mur qui sera illuminé par la lumière du projecteur (On pourra déterminer d’abord la longueur CD en utilisant les relations trigonométriques dans le triangle CDI rectangle en D).

Données : n_air = 1,00 ; n_eau = 1,33

Exercice 3 ( 4,5 points )

Un rayon lumineux de lumière blanche arrive sur la face d’un prisme en verre (flint) sous un angle d’incidence i₁ = 60,00°.

Calculer, pour les trois radiations du tableau ci-dessous, les angles i₂ de réfraction.

couleur	bleue	jaune	rouge
 (nm)	450	500	700
Indice n	1,668	1,654	1,640

Comment peut-on alors expliquer la décomposition de la lumière blanche par un prisme ?

Exercice 4 ( 3,5 points )
Recopier et compléter les phrases ci-après en choisissant les mots dans la banque de données suivante (attention certains mots peuvent éventuellement être utilisés plusieurs fois et d’autres sont des mots parasites et peuvent donc, ne pas être utilisés) : continu, rouge, orange, de raies, longueurs d’onde, spectre, raies, 200, 400, 600, 800, monochromatique, polychromatique, le prisme, la lentille, violet, vert, entités chimiques, solutions.
Les couleurs extrêmes de la lumière visible sont le … et le … . Dans le vide et dans l’air, les … correspondant au domaine du visible s’étendent d’environ … nm pour le … à environ … nm pour le … .

Une lumière … peut être décomposée par un dispositif comportant un système dispersif tel que … . Après décomposition de la lumière, on obtient un … qui peut être … lorsqu’il est réalisé avec une lampe à incandescence, ou … dans d’autres conditions. Dans ce dernier cas, les … caractérisent une ou plusieurs ….

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