LA REPRÉSENTATION VISUELLE DU MONDE:
TP : Trajet de l'onde lumineuse dans l'œil
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LA REPRÉSENTATION VISUELLE DU MONDE: TP : Trajet de l'onde lumineuse dans l'œil |
Pourquoi le trajet n'est-il pas rectiligne ?
Protocole :
Matériel : Un cristallisoir (ou un verre à pied), un agitateur
(ou une paille), 250ml d'eau, 250ml d'huile.
Manipulation : Dans le bac, mettre l'eau puis l'huile (en quantité équivalente).
Attendre que l'eau et l'huile se décomposent bien en deux couches différentes.
Placer le pic à brochette dans le bac et regarder en se mettant à la même hauteur
que le bac.
Résultat :
Que voit-on ? On a l'impression que le pic est cassé en trois parties différentes
: les "cassures" se situent au niveau des changements de milieu : entre l'air
et l'huile et entre l'huile et l'eau.
Interprétation :
Ce phénomène s'appelle la réfraction : la lumière prend le chemin le plus rapide
pour aller d'un point à un autre. La vitesse de la lumière est différente selon
les milieux traversés. Lorsque la lumière reste dans le même milieu, la ligne
droite est le chemin le plus court, mais lorsqu'elle traverse plusieurs milieux,
le chemin le plus rapide est celui où elle passe le moins de temps dans le milieu
lent et le plus de temps dans le milieu rapide.
La vitesse de la lumière dans le vide est de 300 000km/s. Chaque milieu possède
son propre indice de réfraction : on le calcule ainsi : c'est le rapport entre
la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans le milieu.
L'indice de réfraction du vide est donc de 1. L'indice de réfraction de l'eau
est de 1,33 et celui de l'huile est de : 1,48. Les indices de réfraction de
l'eau et de l'huile étant très proches, la "cassure" sur le pic est beaucoup
moins nette entre ces deux milieux. Si le rayon incident est perpendiculaire
à la "ligne" entre les deux milieux, l'angle de refracion est nul (sur l'expérience,
le pic n'aurait pas l'illusion d'être cassé)
