Une pièce de monnaie disparaît

C’est grâce au phénomène de réfraction de la lumière à la surface de l’eau qu’on voit réapparaître une pièce de monnaie qui avait disparu.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
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Matériel
  • une pièce de monnaie

  • un récipient opaque, par exemple une tasse à café ou un gobelet en carton

  • éventuellement une caméra vidéo

Montage et réalisation

Poser une pièce de monnaie au fond d’un récipient opaque.

Regarder le fond du récipient de façon à voir la pièce puis déplacer la tête de telle sorte que la pièce soit tout juste cachée par le bord du récipient.

Garder la même position pendant qu’on verse de l’eau dans le récipient : la pièce redevient visible.

Si l’on veut présenter l’expérience à plusieurs personnes, il est préférable de filmer la pièce de monnaie avec une caméra vidéo. En montant la caméra sur un pied photo, on est sûr de conserver automatiquement le même angle de vision.

 

Explications

Expliquons ce qui se passe…
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Lorsqu’il n’y a pas d’eau dans le récipient, les rayons lumineux issus de la pièce de monnaie ne peuvent pas parvenir jusqu’à l’œil de l’observateur tel qu’il est placé.
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Lorsqu’on verse de l’eau dans le récipient, les rayons issus de la pièce de monnaie subissent une réfraction à la surface de l’eau. Lors du passage d’un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent, le rayon lumineux s’écarte de la normale. C’est ce phénomène qui permet aux rayons issus de la pièce de monnaie de parvenir jusqu’à l’œil de l’observateur.

Remarques

L’œil ne perçoit pas la réfraction qui se produit à la surface de l’eau.

Puisqu’il part du principe que la lumière se propage en ligne droite et que l’objet reste à la même distance de l’œil, l’observateur a l’impression que les objets se trouvent plus près de la surface qu’ils ne le sont en réalité.

Un bassin ou un lac semblent donc toujours moins profonds qu’ils ne le sont réellement.

Références

Université en Ligne : Dioptre plan

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