Profondeur apparente : pourquoi une piscine semble moins profonde qu'elle ne l'est
1 · Prédire
En regardant directement dans l'eau depuis l'air
- Oui, la profondeur apparente est toujours une fraction fixe de la profondeur réelle, définie par le rapport des deux indices de réfraction.
- La profondeur apparente reste la même quelle que soit la profondeur réelle.
- Il n’y a pas de relation simple entre la profondeur réelle et apparente.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage de profondeur apparente et appuyez sur Réinitialiser. L'indice de l'eau est fixé à n₁ = 1.33 (face à l'air, n₂ = 1.0).
- Activez la lecture de la profondeur apparente.
- Définissez la profondeur réelle pour chaque essai et enregistrez la profondeur apparente.
3 · Collecter les données
| Véritable profondeur d_o (cm) | Profondeur apparente d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Tracez la profondeur apparente d_i (axe y) par rapport à la profondeur réelle d_o (axe x) pour vos trois essais. La droite passe-t-elle directement par l’origine ?
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez d_i = −d_o·(n₂/n₁) en utilisant n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Comparez avec le tableau.
- Expliquez pourquoi le fait de regarder d’un milieu moins dense (l’air) vers un milieu plus dense (l’eau) fait toujours apparaître les objets plus proches (moins profonds) qu’ils ne le sont réellement — le rapport n₂/n₁ ici est inférieur à 1.
5 · Approfondir
- Si vous étiez sous l'eau et regardiez quelque chose dans l'air au-dessus de la surface, le rapport s'inverserait (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 du côté de l'eau), faisant apparaître les choses plus loin/plus profondes qu'elles ne le sont réellement. Expliquez pourquoi la direction dans laquelle vous regardez à travers l'interface est importante.
- Quelqu'un qui pratique la chasse sous-marine doit viser en dessous de l'endroit où un poisson semble visuellement se trouver, en raison de cet effet de profondeur apparente (en réalité, position apparente). Expliquez, à l'aide de vos données, pourquoi un poisson qui semble profond de 1 m pourrait en réalité être considérablement plus profond.
Optique
- Objectif convergent : images réelles au-delà de 2f
- Le point focal : là où les images s’échappent vers l’infini
- Une lentille comme loupe
- Une lentille divergente : toujours virtuelle, toujours réduite
- Un miroir concave : des images réelles comme une lentille convergente
- Un miroir convexe : toujours une image virtuelle réduite
- Le miroir plan : un cas particulier et invariant
- Réflexion interne totale : l'angle critique
- Un relais à deux objectifs : enchaîner les images
- Le microscope composé : deux lentilles pour un grossissement élevé
- Un agrandisseur photographique : deux objectifs pour une image réelle et plus grande
- Un prisme courbe la lumière : angle de déviation
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