Claude Ptolémée (physicien grec IIe siècle après J.C)Au sujet de ses résultats, Ptolémée s’est livré à des commentaires d’ordre qualitatif. Il a observé que :1) les rayons perpendiculaires à la surface ne sont pas réfractés ;2) l’importance de la réfraction dépend de la densité des milieuxRobert Grosseteste (maître des études à l’université d’Oxford, 1168-1253)Il fut l’un des pionniers de la méthode expérimentale. Il pensait que l’angle de réfraction était égal à la moitié de l’angle d’incidence.

Johannes Képler ( physicien allemand , (1571_1630))Ce savant proposa une relation de proportionnalité entre les angles de réfraction et de réflexion pour des valeurs d’anglespetites.

Willebrord Snell van Royen, et René Descartes (philosophe savant français,1560-1650)Snell est un astronome et mathématicien hollandais qui établit expérimentalement la loi sin(i1) = n sin(i2), n étant un nombrecaractérisant le milieu dans lequel est réfracté le rayon. Cette loi porte le nom de loi de Snell dans les pays anglo-saxons.

Descartes publia peu après une démonstration (peu convaincante) de la loi des sinus, laquelle, en France, porte souvent le nomde Descartes.

TP : messages de la lumière

But : Trouver qui a raison parmi les 4 scientifiques PTOLEMEE, KEPLER, GROSSETESTE, SNELL/DESCARTES

A Montage et mesures :o Une source de lumière , un demi cylindre en

plexiglas et un cercle gradué en degré.o Ouvrir EXCEL, préparer un tableau de mesure

(i :angle d’incidence ; r : angle de réfraction )

o Effectuer les mesures en commençant par i = 0et de 5 en 5° jusqu’à 85°

o Qu’observe-t-on quand l’angle devient grandB Graphiques

1. Tracer i =f( r )2. Tracer i = f( r ) pour des angles inférieurs à 20°. Il faut ensuite obtenir l’équation du graphe ( Clic droit sur

un point du graphe. Insertion courbe de tendance. Choisir la bonne. Options : afficher l’équation, passant par0 si nécessaire )

3. Compléter la colonne sin i et sin r ( formule à entrer : = sin(radians(C4)) où C4 est dans cette exemplel’adresse de la cellule où se trouve la valeur de i sur la même ligne).Tracer sin i = f(sin r) Faire tracerl’équation du graphe et trouver son équation.

4. compléter la colonne i/25. Mettre en page puis imprimer.

B Vérification des lois proposéesAu cours des millénaires de nombreux scientifiques ont essayé de décrire la réfraction de la lumière parmi lesquels les 5personnages cités dans le document ci-dessous.

1- GROSSETESTE1. sa loi est-elle valable ?

2- KEPLER1. i est-il toujours proportionnel à r ?2. Ecrire la relation entre i et r pour les angles petits

3- SNELL/DESCARTES1. DESCARTES et SNELL avaient-il raison ? Ecrire la loi de réfraction selon Descartes.2. Le coefficient de proportionnalité s’appelle l’indice de réfraction du plexiglas par rapport à l’air on le note n .

A quoi est-il égal ?

4 – 1. Les lois qu’il a indiquées sont-elles compatibles avec l’expérience ?

Mesures de REFRACTION

r i i/2 sinr sini