Exercice: Vrai ou faux diamant ?
es pierres, semble-t-il précieuses, ont été retrouvées lors d'une opération de police. Stagiaire dans un laboratoire de la police
scientifique, vous êtes charge de determiner si celles-ci sont de veritables diamants. Vous decidez d'utiliser vos connaissances sur
fes phénomènes optiques pour mener à bien cette mission.
Lorsqu'un rayon de lumière blanche pénètre dans une pierre transparente, il sera décomposé et donnera un éventail de couleurs allant du
rouge au violet. C'est ce qu'on appelle le phénomène de dispersion.
COEFFICIENT DE DISPERSION
Le coefficient de dispersion d'une pierre précieuse correspond à la différence entre l'indice de réfraction n, de la lumière violette ( = 431
nm) et n, de la lumière rouge (= 687 nm).La dispersion du diamant est très forte et son coefficient est de 0,044.
L'indice de réfraction de l'air est égal à 1,00.
REFRACTION ET INDICE DE REFRACTION
La réfraction est le changement de direction d'un faisceau lumineux passant
d'un milieu transparent à un autre. L'angle de réfraction (2) dépend de
l'angle d'incidence () et des indices de réfraction des milieux :
n₁ x sin i = ₂ x sin i
Lumière
Rouge
Jaune
Verte
Violette
MESURES
Vous avez effectué, sur ces pierres, des expériences de réfraction à l'aide de différentes sources monochromatiques. Pour un même angle
d'incidence, mesuré dans l'air, i;=30° vous avez obtenu les mesures d'angles de réfraction i, suivantes :
Th
Longueur d'onde
2
687 nm
589 nm
527 nm
431 nm
h
11,99
11,93
11,89
11,77
Problème : Les pierres testées sont-elles de vrais diamants?