PHYSIQUE CHIMIE AU LYCEE CHRESTIEN DE TROYES
Le poisson archer et la réfraction
« Dans les mangroves du Sud-Est asiatique, ce « Robin des eaux » peut assommer des proies aériennes ,des insectes la plupart du temps.
Après avoir repéré sa proie, le poisson envoie un jet d’eau bien placé, la précipitant à l’eau avant de la croquer. »
Problématique : Comment le poisson ajuste-t-il son tir ?
La tâche du poisson est compliquée par la réfraction de la lumière qui brouille l'évaluation des distances. C'est un phénomène qu'il doit corriger pour faire mouche
Hypothèse: symboliser par un trait fléché le rayon lumineux qui permettrait au poisson Archer de voir sa proie.
Vérifions cela avec le montage expérimental suivant:
Vérifions cela avec le montage expérimental suivant:
Vérifions cela avec le montage expérimental suivant:
lorsqu'on tourne le dispositif, on remarque que le rayon ne suit pas une trajectoire rectiligne dans l'air puis dans l'eau. On peut même lire l' angle par rapport à la verticale que fait le rayon dans l'air et dans l'eau.
Ces angles portent un nom.
Vocabulaire
L’angle d’incidence noté i est ici l’angle lu dans l’air.
L’angle de réfraction noté r est ici l’angle lu dans l’eau.
Mesurons ces angles.
On peut chercher une relation entre eux. Trois scientifiques se sont déjà penché sur la question.
Robert Grossetête
(1168-1253)
L’angle de réfraction r est égal à la moitié de l’angle d’incidence i :
i= r/2
Johannes Képler
(1571-1630)
L’angle de réfraction r est proportionnel à l’angle d’incidence i :
i= k× r
René Descartes
(1596-1650)
Lorsque la lumière passe d’un milieu à un autre le sinus de l’ange l’angle d’incidence est proportionnel au sinus de l’angle de réfraction :
sin(i) = k× sin(r)
