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Indice de réfraction par profondeur réelle et apparente – TP au microscope mobile

PhysiqueOptique14–15 ansLaboratoire virtuel

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TP virtuel de mesure de l'indice de réfraction au microscope mobile : visez un repère sans rien dessus, à travers une lame transparente ou une couche de liquide, puis la poudre saupoudrée sur la face supérieure. Lisez R₁, R₂ et R₃ sur l'échelle à vernier (précision 0,001 cm) et calculez n = profondeur réelle / profondeur apparente = (R₃ − R₁)/(R₃ − R₂) ; le graphique de la profondeur réelle en fonction de la profondeur apparente a pour pente n. L'écran Miroir concave cherche la position sans parallaxe d'une épingle et de son image (h = R), puis avec un peu de liquide dans le miroir (h = R′) : n ≈ R/R′.

Leçon : Réfraction de la lumière : profondeur réelle et apparente

Ce qu’elle montre

Un repère sous une lame de verre ou une couche d'eau paraît plus proche qu'il ne l'est. La lumière issue du repère s'écarte de la normale en sortant du milieu le plus réfringent : vus d'en haut, les rayons semblent venir d'un point relevé de t − t/n. La profondeur apparente vaut t/n, donc n = profondeur réelle / profondeur apparente. Un microscope mobile mesure les deux profondeurs à partir de trois lectures. Un miroir concave offre une autre méthode : une épingle coïncide avec sa propre image au centre de courbure, et une fine couche de liquide abaisse ce point vers R/n environ. Le modèle utilise des rayons proches de la normale ou de l'axe.

Mode d’emploi

Dans Microscope mobile, choisissez Échantillon sur le repère et Épaisseur réelle t. Faites glisser ou touchez la vue de côté, puis utilisez Bouton de mise au point (lecture R) et ses boutons − / + jusqu'à ce que la vue dans l'oculaire soit la plus nette ; appuyez sur Relever la lecture à chacune des trois étapes. Dans Miroir concave, laissez Bouger l'œil activé et modifiez Hauteur de l'épingle h jusqu'à ce que les pointes restent jointes ; appuyez sur Relever la lecture avant et après l'ajout du liquide.

Paramètres modifiables

  • Écran Microscope mobile, Miroir concave
  • Échantillon sur le repère Lame de verre crown, Lame d'acrylique, Lame X (inconnue), Eau, Glycérol, Liquide X (inconnu)
  • Épaisseur réelle t de la lame ou de la couche de liquide 0,5–5 cm
  • Afficher les rayons
  • Afficher la lecture
  • Rayon du miroir R 10–30 cm
  • Liquide dans le miroir Eau, Glycérol, Liquide X (inconnu)

Questions à explorer

  1. Pourquoi une pièce au fond d'une piscine paraît-elle plus proche de la surface qu'elle ne l'est ?
  2. Comment varie la profondeur apparente quand la profondeur réelle du même liquide double ?
  3. Pourquoi un peu de liquide dans un miroir concave rapproche-t-il du miroir le point sans parallaxe ?

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