La méthode pour trouver l'angle critique

Fiche | Physique
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Cette fiche explique les manipulations à suivre pour trouver l'angle critique d'une substance.

L’angle critique est l’angle incident avec lequel le rayon est réfracté à 90º dans le milieu de réfraction. Pour qu'un angle critique existe, l’indice de réfraction du milieu incident doit être plus grand que celui du milieu réfracté |(n_{1} > n_{2})|, et l’angle d’incidence doit être supérieur à l’angle critique |(\theta_{i} > \theta_{c})|.

Matériel

  • Boîte à rayons (boîte à faisceaux)
  • Bassin semi-circulaire
  • Substance à identifier
  • Feuille de papier
  • Rapporteur d'angles
  • Règle
  • Crayon
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Manipulations

1. Tracer deux droites perpendiculaires se croisant au centre de la feuille.

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2. Positionner le bassin semi-circulaire contenant la substance à identifier en s’assurant que le centre du bassin soit centré avec la normale.

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3. Dessiner le contour du bassin sur ta feuille.

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4. Projeter le rayon de la boîte à faisceaux sur la paroi semi-circulaire du bassin le long de la normale. S’assurer que le faisceau est bien dirigé vers le centre du bassin semi-circulaire.

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5. Déplacer la boîte à rayon jusqu’à ce que le rayon réfracté soit parallèle à la face extérieure du bassin.

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6. Tracer en pointillé le rayon incident se rendant jusqu'au côté semi-circulaire du bassin.

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7. Retirer la boîte à rayons et le bassin semi-circulaire de la feuille.

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8. Tracer le rayon incident qui va rejoindre le centre du bassin semi-circulaire.

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9. Déterminer l’angle d’incidence critique à partir de la normale à l'aide d'un rapporteur d'angles.

Exemple

Dans cet exemple, l'angle critique est de |43 ^{\circ}|

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10. Nettoyer et ranger le matériel.