Réflexion et réfraction de la lumière - 4ème

Exercice 1

mots croisés

Horizontal

3. Qui se forme dans le prolongement des rayons
lumineux.

8. Plan formé par un rayon incident et la normale à une surface

11. Qui cause une réfraction des rayons lumineux

12. Surface séparant deux milieux transparents homogènes et isotropes,

14. Objet situé en avant de la face d'entrée du miroir

15. Qui est répandue dans toutes les directions.

17. Rayon qui revient de la face d'entrée du système optique

18. Changement de direction de la lumière à l'interface de deux milieux qui la fait revenir vers son milieu d'origine

19. Angle entre le rayon réfléchi et la normale au système optique

Vertical 

1. Point de rencontre d'un rayon lumineux incident avec une surface optique.

2. Qui présente les mêmes propriétés dans toutes les directions

4. Qui a l'aspect d'un spectacle.

5. Angle qui est formé par le rayon incident avec la normale à une surface rencontrée

6. Rayon qui revient de la face d'entrée du système optique

7. Objet constitué d'une surface polie qui sert à réfléchir la lumière

9. Rayon arrivant sur la face d'entrée d'un système optique.

10. Région de l'espace dans lequel se propage la lumière

13. Déviation d'un rayon lumineux passant d'un milieu dans un autre

16. Qualifie une distribution uniformément répartie

Exercice 2

Choisis la bonne réponse

1. Le changement de direction d'un faisceau lumineux passant d'un milieu transparent dans un autre milieu transparent est appelé :

a. réflexion                                 

b. dispersion                        

c. diffraction                 

d. réfraction

2. Lorsqu'un rayon de lumière arrive avec un angle de $30^{\circ}$ sur la surface de séparation entre l'air et l'eau :

a. il est dévié.                                                                                   

b. il n'est pas dévié

3. Lors d'une réfraction, un rayon lumineux provenant d'un laser :

a. Change de  direction de propagation                                     

b. Ne change pas de direction de propagation

c. Change de milieu de propagation

4. Le rayon réfléchi se situe :

a. Dans le même plan que le rayon incident et la normale      

b. Dans le même milieu que le rayon réfracté

c. Dans le même milieu que le rayon incident

5. Lorsque la lumière incidente (sous un angle $i$ non nul) change de milieu de propagation :

a. elle peut changer de direction.            

b. rien ne lui arrive.          

c. elle ne peut pas être réfléchie.

Exercice 3

Pour chaque question, indique la (ou les) bonne$(s)$ réponse$(s)$ 

1. lors d'une réfraction, la lumière change :

a. de couleur.                         

b. de direction de propagation.                   

c.  de milieu de propagation.

2. le phénomène de réfraction peut se produire 
si : 

a. les milieux traversés sont transparents et ont des indices de réfraction égaux. 

b. les milieux traversés sont transparents et ont des indices de réfraction différents. 

c. l'angle d'incidence est nul.

3. Lors d'une réfraction, un rayon lumineux provenant d'un laser :

a. change de direction de propagation.                       

b. ne change pas de direction de propagation.
  
c. change de milieu de propagation.

4.  Le rayon réfléchi se situe :

a. dans le même plan que le rayon incident et la normale.

b. dans le même milieu que le rayon réfracté.                    

c. dans le même milieu que le rayon incident.

Exercice 4

Répond par vrai ou faux. Corrige si la réponse est fausse

1. Quand un rayon passe dans un milieu plus réfringent, le rayon s'éloigne de la normale. 

2. Un rayon lumineux peut subir une réflexion totale en passant dans un milieu moins réfringent.   

3. L'angle de réflexion réfraction limite correspond à une incidence rasante  

4. La lumière se propage dans la fibre optique grâce à des réfractions limites successives sur la surface de séparation entre le cœur et la gaine  

Exercice 5

Complète le texte avec le mot ou groupe de mots qui convient 

La $\ldots\ldots\ldots$ est le changement de direction subi par un rayon lumineux lorsqu'il passe d'un milieu transparent dans un autre.

A la surface de séparation de deux milieux transparents, un rayon lumineux subit une $\ldots\ldots\ldots$ et une $\ldots\ldots\ldots$

L'angle d'incidence est l'angle que fait le rayon incident avec la $\ldots\ldots\ldots$ à la surface réfléchissante.

L'angle de $\ldots\ldots\ldots$ est égal à l'angle d'incidence.

Exercice 6 :

Complète chaque phrase en utilisant le verbe de la liste ci-dessous qui te paraît le plus approprié : diffuser, étaler, transmettre, réfléchir, absorber, disperser, éclairer, émettre 

Un objet noir $\ldots\ldots\ldots$  la lumière. 

La nuit, nous pouvons voir la lune car elle $\ldots\ldots\ldots$ la lumière du soleil. 

Le soleil nous éclaire car il $\ldots\ldots\ldots$ de la lumière. 

Une fleur est invisible si elle n'est pas  $\ldots\ldots\ldots$
 
Exercice 7

Lorsqu'on regarde son image dans un miroir mural, on ne voit généralement pas ses pieds. 

1 Peut-on voir ses pieds si l'on recule assez ? Justifie ta réponse théoriquement par un schéma de la situation vue de profil, sans avoir fait l'expérience au préalable. 

2. Vérifie expérimentalement ta prévision et ton explication en te plaçant devant un miroir, puis en reculant. 

Pour comprendre ce que tu observes, refais un schéma si nécessaire. 

Exercice 8

Complète le texte par les mots ou groupe de mots qui conviennent.

Une lumière incidente se propage d'un milieu $1$ à un milieu $2$

En un point $I$ de la surface de séparation de ces deux milieux, appelé $\ldots\ldots$ , un rayon lumineux de cette lumière incidente, se décompose $\ldots\ldots$ en un  situé dans le milieu $2$ et en un  situé dans le milieu $1$

La normale en $I$ à la surface de séparation et le rayon incident forme $\ldots\ldots$

L'angle entre le rayon incident et cette normale est appelé $\ldots\ldots$  et l'angle formé par la même normale et rayon réfracté est appelé $\ldots\ldots$

Exercice 9

Complète le texte par les mots ou groupe de mots suivant : point d'incidence, rayon réfléchi, l'angle de réflexion, normale, plan d'incidence, l'angle d'incidence, rayon incident

La lumière incidente se propage entre deux milieux. 

Le rayon lumineux qui arrive sur la surface de séparation entre les deux milieux est le $\ldots\ldots$

Le point où le rayon incident arrive sur la surface est le $\ldots\ldots$

Le rayon lumineux qui se propage dans le même milieu, après réflexion est le $\ldots\ldots$

La droite perpendiculaire à la surface de séparation est la $\ldots\ldots$ au point d'incidence. 

L'angle entre le rayon incident et la normale est $\ldots\ldots$ ; l'angle entre le rayon réfléchi et la normale est $\ldots\ldots$

Le plan contenant le rayon incident et la normale au point d'incidence est le $\ldots\ldots$

Exercice 10

On considère le schéma ci-dessous :

 
1. Complète le schéma en construisant  le rayon lumineux issu du point $I$

2. Quel phénomène met-on en évidence  à travers ce schéma ? 

3. Nomme le rayon $SI$, le point $I$
 
4. Que vaut l'angle d'incidence ?  

Déduis l'angle de réflexion.$I$     

5. Construis le point image $S'$ du point objet 

S. Quelle est la nature de cette image ? 

Exercice 11

Deux miroirs $AB$ et $BC$ sont disposés perpendiculairement. 

Le rayon $SI$ représente la lumière qui se propage de la source en direction du point d'incidence $I$

La situation est vue de dessus. 

1. Construis le chemin de la lumière à partir de $I$

2. Quelle est la particularité du rayon réfléchi par le miroir $BC$ ?

3. Où ce rayon vient-il frapper l'écran ? 
Remarque. 

Tu peux corriger expérimentalement cet exercice avec deux miroirs et un pointeur laser.      

Exercice 12

Complète chacune des figures suivantes par le rayon incident ou réfléchi manquant.

 

Exercice 13

Un objet est placé devant un miroir à l'endroit indiqué par un point sur le schéma ci-dessous. 
Deux observateurs sont placés aux endroits indiqués par les croix

 
Complète le schéma avec les constructions qui permettent de prévoir, pour chacun des observateurs, s'il voit ou ne voit pas l'image de l'objet produite par le miroir. 
 
En conclusion (barre ce qui ne convient pas) : 

$-\ $L'observateur $1$ voit / ne voit pas  l'image de l'objet dans le miroir.  

$-\ $''observateur $2$  voit / ne voit pas  l'image de l'objet dans le miroir. 

Exercice 14

On considère un miroir plan et deux points $A$ et $B$

Pour un observateur placé en $B$, la lumière issue de $A$ semble provenir d'un point $A'$

Détermine sur le schéma la position du point $A'$

Trace la marche des rayons lumineux incident et réfléchi afin que le point $B$ soit sur le rayon réfléchi.    

Exercice 15
 
$\left(M_{1}\right)$ et $\left(M_{2}\right)$ sont deux miroirs perpendiculaires entre eux et $SI$ un rayon incident.

 
Montre que le rayon obtenu après réflexions successives sur les deux miroirs est parallèle au rayon incident.