EXERCICES
Vous êtes à la surface de l’eau et vous observez un poisson de longueur L nageant à la
profondeur h = 1 m . On appelle T sa tête et Q sa queue. L’indice de l’eau est 1,33.
a) Déterminer géométriquement la position de l’image T
de T formée par le
dioptre plan air-eau en utilisant le rayon vertical passant par T et un rayon faisant
un angle i avec la verticale. Calculer la profondeur h
de l’image T
avec deux
angles d’incidence 10° et 30°. Que constatez-vous ? Quelles sont les conséquences et
pourquoi voit-on les poissons nettement ?
b) Déterminer la profondeur h
dans le cadre de l’approximation de Gauss. Faire le
même calcul si le poisson est à 4 m de profondeur.
c) Un observateur est à la surface de l’eau et regarde un poisson de 1 m de longueur situé à 1 m de profondeur. En absence d’eau, lorsqu’il est juste à la verticale,
il verrait ce poisson sous un angle α . Sous quel angle α
le voit-il depuis la surface
de l’eau ?
En regardant depuis le bord d’un récipient de hauteur
h sous une incidence i , une longueur O A est cachée.
Quelle est la longueur cachée quand on regarde de la
même manière le récipient plein d’un liquide d’indice n ? Calculer cette longueur avec n =
√
2 , i = 45
◦
et h = 1 m . Faites l’expérience en plaçant une pièce
de monnaie au fond du récipient. Quand on remplit
le verre, la pièce devient visible.
2
1
Optique
108
h
A
O
i
9 Quelle est la taille minimale du miroir plan
dans lequel l’individu peut se voir en entier ?
(1)
(2)
(3)
10 Un miroir tourne de 10°. De combien
tourne un rayon réfléchi sur ce miroir ?
(1) 5°
(2) 10°
(3) 20°
11Un miroir plan est éclairé avec un faisceau
convergent en A . Quelle est la nature de
l’objet A ?
(1) Réelle
(2) Virtuelle
(3) On ne peut
répondre.
12 Un miroir plan est éclairé avec un faisceau
convergent en A . Quelle est la nature de
l’image A
?
(1) Réelle
(2) Virtuelle
(3) On ne peut
répondre.
13 Avec la configuration suivante, peut-on
obtenir une image réelle de A en plaçant
astucieusement un deuxième miroir plan ?
(1) Oui
(2) Non
(3) On n’a pas assez
d’éléments pour
répondre.
Réponses : 1. 3, 2. 3, 3. 1, 4. 2, 5. 1, 6. 1, 7. 2, 8.
3, 9. 1, 10. 3, 11. 2, 12. 2, 13. 2
; ;
A
; ;
A
;;
A
A'
; ; ; ; ; ;
Vous êtes à la surface de l’eau et vous observez un poisson de longueur L nageant à la
profondeur h = 1 m . On appelle T sa tête et Q sa queue. L’indice de l’eau est 1,33.
a) Déterminer géométriquement la position de l’image T
de T formée par le
dioptre plan air-eau en utilisant le rayon vertical passant par T et un rayon faisant
un angle i avec la verticale. Calculer la profondeur h
de l’image T
avec deux
angles d’incidence 10° et 30°. Que constatez-vous ? Quelles sont les conséquences et
pourquoi voit-on les poissons nettement ?
b) Déterminer la profondeur h
dans le cadre de l’approximation de Gauss. Faire le
même calcul si le poisson est à 4 m de profondeur.
c) Un observateur est à la surface de l’eau et regarde un poisson de 1 m de longueur situé à 1 m de profondeur. En absence d’eau, lorsqu’il est juste à la verticale,
il verrait ce poisson sous un angle α . Sous quel angle α
le voit-il depuis la surface
de l’eau ?
En regardant depuis le bord d’un récipient de hauteur
h sous une incidence i , une longueur O A est cachée.
Quelle est la longueur cachée quand on regarde de la
même manière le récipient plein d’un liquide d’indice n ? Calculer cette longueur avec n =
√
2 , i = 45
◦
et h = 1 m . Faites l’expérience en plaçant une pièce
de monnaie au fond du récipient. Quand on remplit
le verre, la pièce devient visible.
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Optique
108
h
A
O
i
9 Quelle est la taille minimale du miroir plan
dans lequel l’individu peut se voir en entier ?
(1)
(2)
(3)
10 Un miroir tourne de 10°. De combien
tourne un rayon réfléchi sur ce miroir ?
(1) 5°
(2) 10°
(3) 20°
11Un miroir plan est éclairé avec un faisceau
convergent en A . Quelle est la nature de
l’objet A ?
(1) Réelle
(2) Virtuelle
(3) On ne peut
répondre.
12 Un miroir plan est éclairé avec un faisceau
convergent en A . Quelle est la nature de
l’image A
?
(1) Réelle
(2) Virtuelle
(3) On ne peut
répondre.
13 Avec la configuration suivante, peut-on
obtenir une image réelle de A en plaçant
astucieusement un deuxième miroir plan ?
(1) Oui
(2) Non
(3) On n’a pas assez
d’éléments pour
répondre.
Réponses : 1. 3, 2. 3, 3. 1, 4. 2, 5. 1, 6. 1, 7. 2, 8.
3, 9. 1, 10. 3, 11. 2, 12. 2, 13. 2
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A
; ;
A
;;
A
A'
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