Le phénomène de l'arc-en-ciel

Résumé du document

TPE d'une quarantaine de pages sur le phénomène de l'arc-en-ciel. Qu'est-ce que la réfraction et la réflexion ? Quelles sont les caractéristiques de l'arc-en-ciel et les facteurs nécessaires à sa formation ? Quels sont les différents arcs-en-ciel ? Des expériences illustrent l'étude.

Extraits

[...] De nombreuses légendes sont associées aux arcs-en-ciel. Selon une tradition irlandaise, les Leprechauns cacheraient leurs chaudrons d'or à l'extrémité de l'arc-en-ciel. En mythologie grecque, Iris, la déesse de l'arc-en-ciel était la messagère entre la terre et le ciel. Ce phénomène représentait pour de nombreuses cultures anciennes le signe de la bienveillance divine. En Occident, l'arc-en-ciel symbolise la joie et la gaieté. Ses couleurs ont été utilisées dans le drapeau de l'empire Inca, mais aussi dans celui du mouvement pacifiste en Europe Nous avons essayé d'expliquer le phénomène de l'arc-en-ciel. [...]

[...] } n1 n air 1 } } Donc : n2 = Sin i1 Sin i1 = 0,5 = 1,5 } n1 Sin i2 Sin i Enoncé de la deuxième loi de Descartes : quand le milieu qui contient le rayon incident est l'air, nous avons la relation, Sin i1= n sin i2 Avec : - n2= Indice de réfraction du milieu 2 qui contient le rayon réfracté. - i1= angle d'incidence - i2= angle de refraction On peut alors calculer l'angle de réfraction. Lorsqu'on reproduit l'expérience du plexiglas avec une lumière blanche, on aperçoit que le rayon réfracté comporte plusieurs couleurs. [...]

[...] Cette capacité à être décomposée donne à la lumière blanche un caractère polychromatique c'est à dire qu'elle est constituée de plusieurs radiations monochromatiques. ►Qu'est-ce qu'une radiation monochromatique ? Une radiation monochromatique est caractérisée par sa longueur d'onde dans le vide. On l'appelle Lambda et son unité est en général le nanomètre (nm). Les radiations visibles sont comprises entre 400 et 800 nanomètres. Une longueur d'onde dépend du milieu dans lequel elle est. (400 nm pour le violet et 800 nm pour le rouge). [...]

[...] La vitesse de propagation dans le vide est appelée célérité. On la note c et elle vaut : m.s La vitesse de propagation dans l'eau est toujours inférieure à c et vaut m.s II) La goutte d'eau : La formation d'un arc en ciel est liée à un élément dispersif identique au prisme. Cet élément dispersif est la goutte d'eau : Quand un rayon pénètre dans une goutte d'eau il est réfracté et réfléchi avant de subir une seconde réfraction en sortant de la goutte. [...]

[...] On peut qualifier ce sujet de pluridisciplinaire. Nous avons choisit d'étudier l'arc-en-ciel puisque c'est un phénomène concret et enrichissant, et il nous permet de comprendre des faits que nous observons souvent. -Page de présentation -Lettre de motivation Page 1 -Sommaire Page 2 Introduction : Page 4 I. Réfraction et réflexion : Page 7 Le prisme : Expérience avec une source de lumière blanche : II) La goutte d'eau : III) Lois de la réfraction : La première loi de Descartes : La deuxième loi de Descartes : VI) Rôle des angles dans la formation d'un arc-en-ciel : L'angle S.G.O. [...]