L'arc-en-ciel

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Couleur, vision et image


À chaque fois qu’un orage éclate et que le ciel est sombre, un arc-en-ciel peut apparaître avec le Soleil. La lumière solaire est décomposée et on voit l’un des plus beaux phénomènes naturels exhibant le spectre de la lumière blanche.

Fig. 1 Fig. 2

1. De quelle manière peut-on démontrer que la lumière blanche est constituée d’une multitude de radiations ?

2. Quel est le nom du phénomène à l’origine de la décomposition des radiations d’une lumière par un prisme ?

3. À quelles conditions le phénomène de l’arc-en-ciel est-il visible dans la nature ?

4. Qu’est-ce qui joue le rôle du prisme dans la formation de l’arc-en-ciel ?

5. Quelles sont les longueurs d’onde des deux radiations limitant le spectre visible ?

6. Quelle radiation est la plus déviée par un prisme ?

7. Nommer et désigner sur le schéma ci-dessous l’emplacement des deux phénomènes optiques ayant lieu lorsqu’un rayon lumineux entre dans une goutte d’eau puis en ressort.

Fig. 3

3. S’inspirer de la figure 1. Les conditions y sont présentes.

8. Reproduire le rayon incident (blanc) de la figure 2, la surface du prisme puis les deux radiations rouge et violette. Tracer ensuite la normale à la surface du prisme par rapport à laquelle il faut mesurer les angles de réfraction.