Feuille d'activités de la leçon : Pouvoir dispersif du prisme Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à calculer le pouvoir dispersif d’un prisme en fonction des indices de réfraction pour différentes couleurs de lumière qui le traversent.

Question 1

Des rayons de lumière blanche sont dispersés par un prisme. Pour les rayons lumineux de cette lumière ayant la plus courte longueur d'onde, le prisme a un indice de réfraction de 1,48 et pour ceux ayant la plus grande longueur d'onde, le prisme a un indice de réfraction de 1,44. Quelle est le pouvoir dispersif du prisme? On donnera la réponse arrondie au millième.

Question 2

Quel terme est utilisé pour désigner la décomposition de la lumière blanche en ses couleurs constituantes lorsqu'elle traverse un milieu transparent dont l'indice de réfraction varie en fonction des longueurs d'onde de la lumière incidente?

  • Adiffraction
  • Baberration
  • Cdéviation
  • Ddispersion
  • Edistorsion

Question 3

Le schéma représente la lumière rouge, verte et bleue déviée d'un angle 𝛼 par un prisme. Lequel des choix suivants décrit correctement la relation entre 𝜆, la longueur d'onde de la lumière, et l'angle 𝛼?

  • APlus 𝜆 augmente, plus 𝛼 devient grand.
  • BPlus 𝜆 augmente, plus 𝛼 devient petit.
  • C𝜆 et 𝛼 sont indépendants.

Question 4

Un prisme a un indice de réfraction de 0,044. Une lumière blanche est dispersée par le prisme. Le rayon lumineux de plus grande longueur d'onde de cette lumière blanche a un angle de déviation minimal de 25,8. Quel est l'angle de déviation minimal des rayons lumineux de plus courte longueur d'onde de cette lumière blanche? On donnera une réponse arrondie au dixième.

Question 5

Le pouvoir de résolution d'un prisme est définie comme étant le rapport entre la différence des angles maximaux de diffraction des longueurs d'onde les plus courtes et les plus longues de la lumière traversant le prisme d'une part, et l'angle maximal de diffraction de la longueur d'onde moyenne de la lumière qui le traverse d'autre part. Laquelle des unités suivantes serait l'unité du pouvoir de résolution?

  • AW/rad
  • Bm/rad
  • CLe pouvoir de résolution est une constante sans unité.
  • Drad/m
  • EW⋅rad

Question 6

Le schéma ci-dessous représente la déviation de la lumière rouge, verte et bleue selon un angle 𝑎𝑙𝑝𝑎 par rapport à un prisme. Lequel des énoncés suivants décrit correctement comment 𝑙𝑎𝑚𝑏𝑑𝑎, la longueur d'onde de la lumière, se rapporte à 𝑛, l'indice de réfraction du prisme pour une longueur d'onde donnée de la lumière?

  • AAu fur et à mesure que 𝑙𝑎𝑚𝑏𝑑𝑎 augmente, 𝑛 augmente.
  • BAu fur et à mesure que 𝑙𝑎𝑚𝑏𝑑𝑎 augmente, 𝑛 diminue.
  • C𝑙𝑎𝑚𝑏𝑑𝑎 et 𝑛 sont indépendants.

Question 7

La lumière blanche dispersée par un prisme a des longueurs d'onde allant de 400 nm à 700 nm. 400 nm représente la lumière de longueur d'onde a un angle d'écart minimum de 22,9, 700 nm représente la lumière de longueur d'onde a un angle de déviation minimal de 22,1, et 550 nm représente la lumière de longueur d'onde a un angle de déviation minimal de 22,5. Quelle est la puissance de dispersion du prisme? Donne ta réponse à trois décimales près.

Question 8

Laquelle des formules suivantes se rapporte de manière correcte à 𝑜𝑚𝑔𝑎 La puissance dispersive d'un prisme, à 𝑛min, l'indice de réfraction du prisme pour la plus petite longueur d'onde de la lumière qui le traverse, et 𝑛max, l'indice de réfraction du prisme pour la plus grande longueur d'onde de la lumière qui le traverse ?

  • A𝑜𝑚𝑔𝑎=𝑛+𝑛1minmaxminmax
  • B𝑜𝑚𝑔𝑎=𝑛𝑛1minmaxminmax
  • C𝑜𝑚𝑔𝑎=𝑛+𝑛+1minmaxminmax
  • D𝑜𝑚𝑔𝑎=𝑛𝑛1maxminmaxmin
  • E𝑜𝑚𝑔𝑎=𝑛𝑛+1minmaxminmax

Question 9

Un prisme a un pouvoir dispersif de 0,076. La lumière blanche est dispersée par le prisme. Pour la plus grande longueur d'onde de la lumière qui le traverse, le prisme a un indice de réfraction de 1,37. Quel est l'indice de réfraction du prisme pour la plus petite longueur d'onde de la lumière qui le traverse ? Réponds au centième près.

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