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Zone d’entraide

Question de l’élève

Secondaire 5 • 3j

Bonjour! QUESTION URGENTE LA REMISE EST À 10H


dans cette analyse est-il plus pertient de mettre que les différences sont a cause d'erreur de lab ou vu que le dernier paragraph fait un petit sommaire c'est correct ne ne pas faire ca?


Pour le premier rayon lumineux, les angles d’incidence et de réfraction sont respectivement de 20,0° et de 13,0°. Comme nous pouvons le remarquer, θR < θi. Selon la loi de Snell-Descartes, θR est inférieur à θi lorsque la lumière passe d'un milieu moins réfringent à un milieu plus réfringent. Ceci est tout à fait cohérent avec notre cas, étant donné que notre premier milieu est l’air, aucun autre milieu ne peut être moins réfringent que ce dernier. Par conséquent, l’indice de réfraction moyen pour chaque rayon devrait être supérieur à n(air) = 1,00. Si l’on applique l’incertitude absolue de ± 0,5° du rapporteur à cercle complet à nos valeurs du rayon numéro un, nous obtenons des intervalles de valeurs possibles pour les angles d’incidence et de réfraction, soit [19,5 ; 20,5]° pour θi et [12,5 ; 13,5]° pour θR. À l’aide de la loi de Snell-Descartes et des couples de valeurs minimum et maximum, nous obtenons un nmin de 1,54 et un nmax de 1,50 pour la lucite. Il est à noter que la valeur du nmax est la même que celle de la valeur théorique de la lucite de 1,50. Toutefois, afin de comparer convenablement l’indice de réfraction du premier rayon au n(lucite)=1,50, on doit plutôt utiliser la moyenne de l’indice de réfraction absolu expérimental entre ces deux valeurs. Ainsi, le résultat de cette moyenne (1,52) confirme effectivement que la lucite est plus réfringente que l’air : n(air) (1,00) < n(lucite) (1,52). Cependant, cette valeur est seulement proche de la valeur théorique attendue et n’est donc pas la même que cette dernière. Toutefois, cette différence observée est normale et serait plutôt à l’origine d’erreurs de laboratoire.

Pour le deuxième rayon lumineux, nos valeurs sont de 40,0° pour θi et de 24,0° pour θR. Lorsqu'on applique l’incertitude absolue du rapporteur à cercle complet de ± 0,5°, nous obtenons les intervalles suivants : [39,5 ; 40,5]° pour θi et [23,5 ; 24,5]° pour θR. Puis, avec chaque couple de valeurs minimales et maximales, les indices de réfraction absolus obtenus grâce à la loi de Snell-Descartes sont de 1,60 pour le nmin et de 1,57 pour le nmax. La moyenne de ces deux valeurs (1,59) est plus élevée que celle du premier rayon. En effet, nous pouvons observer une différence d'environ 0,07 entre ces deux valeurs. D’ailleurs, 1,59 s’écarte un peu plus de la valeur théorique du n(lucite), mais, comme mentionné au premier rayon, cet écart n’est pas anormal et est plutôt attribué à des facteurs expérimentaux.

Pour le troisième rayon, les valeurs expérimentales de 50,0° pour θi. et de 30,0° pour θR, en appliquant l’incertitude du rapporteur à cercle complet, nous donne les intervalles suivants : [49,5; 50,5]° pour θi et [29,5; 30,5]° pour θR . Ces couples d’angles ont ensuite permis aux calculs du nmin de  1,54 et du nmax de 1,52. Cette fois-ci, la moyenne résultante est d’environ 1,53. Cette valeur est très proche de celle du premier rayon, vu que la différence entre les deux n’est que de 0,01 (alors que la différence est de 0,06 avec celle du 2e rayon). Cela dit, nous pouvons également constater qu’encore une fois la valeur expérimentale ≠ au n(lucite) théorique de 1,50 , mais reste tout de même relativement proche de celle-ci.

Pour le quatrième rayon, à partir des valeurs expérimentales de 60,0° pour θi et de 33,5° pour θR ,  on obtient les intervalles suivants à l’aide de l’incertitude absolue de ± 0,5° du rapporteur d’angle de 360° : [59,5 ; 60,5]° pour θi et [33,0; 34,0]° pour θR.. Puis, à l’aide de la loi Snell-Descartes, nous avons calculer un  nmin de 1,56 et un nmax de 1,58. Comparativement aux rayons précédents, la moyenne de ces valeurs (1,57) dépasse également le n(lucite) de 1,50 (d’une différence de 0,07 dans ce cas-là).

Pour le cinquième rayon, les valeurs expérimentales sont de 70,0°±0,5° pour θi et 36,5°±0,5° pour θR. Les intervalles obtenus seraient ainsi de [69,5; 70,5]° pour θi et [36,0; 37,0]° pour θR. Puis, grâce aux couples de valeurs minimum et maximum, le nmin obtenu est de 1,59 et le nmax de 1,57. La moyenne de ces deux valeurs (1,58) est très similaire à celle du quatrième rayon dont l’indice de réfraction moyen était de 1,57. Ceci montre notamment une certaine cohérence entre nos résultats. Toutefois, comme avec le rayon numéro quatre et tous les autres rayons précédents, le même problème se pose : soit il y a une différence entre l’indice de réfraction moyen et la valeur théorique de la lucite (une différence de 0,08 dans ce cas-là).

Afin de mieux comparer l’ensemble de ces valeurs d’indice de réfraction de la lucite par rapport à la valeur théorique, les moyennes de l’indice de réfraction absolu de chaque rayon ont été compilées de sorte à effectuer une moyenne totale dont la valeur est d’environ 1,56. Cette valeur, représentant la réelle valeur expérimentale de l’indice de réfraction de la lucite, présente le même problème dont nous avons pu observer lors des comparaisons effectuées avec les indices moyens des rayons individuels. Soit, il y a une différence entre la valeur de la moyenne totale de l’indice de réfraction (1,56) et la valeur théorique de 1,50 (une différence de 0,06 dans ce cas-là). Ainsi, comme mentionné brièvement au rayon numéro un, en réalité, ces différences observées tout au long de nos interprétations ne sont pas seulement dues à l’erreur absolue du rapporteur à cercle complet. En effet, cela peut être attribué à des erreurs expérimentales, tel qu’un mauvais placement de la lucite sur la ligne horizontale de 90 ° (pouvant altérer la précision des résultats) ainsi que la largeur du faisceau de la source de lumière monochromatique qui rendait plus difficile la détermination précise des θR ciblés. Ainsi, la différence de 0,06 observée entre la moyenne totale et le 1,50 ne fait que souligner la limite de nos instruments en laboratoire et n'invalide pas l'expérience.

Physique
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Explications (1)

  • Explication d'Alloprof

    Explication d'Alloprof

    Cette explication a été donnée par un membre de l'équipe d'Alloprof.

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    Équipe Alloprof • 3j

    Salut FraiseAdorable5247 😁

    Merci pour ta question!


    Tu peux être confiant.e, tu as fait du bon travail!

    Ça me semble bien comment tu as fait au dernier paragraphe concernant les causes d'erreurs. Il ne reste qu'à attendre la correction. Les attentes diffèrent en fonction de la grille de correction.


    Dans un autre ordre d'idées, je te suggèrerais de travailler à améliorer la structure des phrases du côté syntaxique (la qualité du français nuit partiellement à la compréhension et à l'expression de tes idées, qui sont très bonnes). La meilleur manière de s'améliorer est de compléter des exercices et d'écouter du français plus soutenu à l'oral.

    Je te laisse quelques sources ici.


    Écris-nous si tu as d'autres questions. 😊

    À bientôt sur la Zone d'entraide! 😎

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