La légende du Hollandais Volant
Un navire hollandais est pris dans une violente tempête alors qu'il tente de franchir le cap de Bonne-Espérance. L'équipage supplie le capitaine de chercher un abri mais il refuse et s'enferme dans sa cabine pour fumer et boire. La tempête s'aggravant encore, le capitaine défie le ciel de couler le navire. Une forme lumineuse se matérialise à bord du bâtiment devant l'équipage terrorisé. Le capitaine injurie alors l'apparition, braque sur elle un pistolet et tire, mais l'arme lui explose dans la main. Une voix s'élève alors pour lui déclarer : « Puisqu'il te plaît tant de tourmenter les marins, tu les tourmenteras, car tu seras le mauvais esprit de la mer. Ton navire apportera l'infortune à ceux qui le verront. ».
La légende du Hollandais Volant
Le terme volant viendrait du fait que les marins racontent avoir vu un vaisseau volant naviguant au dessus de la mer.
Comment expliquer que les marins voient un bateau volant ?
Problématique
Avant de découvrir pourquoi les marins disent avoir vu un navire flottant au dessus de l'eau, on va s'intéresser au phénomène physique qui permet de l'expliquer : la réfraction de la lumière.
Qu'est-ce que la réfraction de la lumière ? Par quelle loi est-elle décrite ?
C'est parti !
Avant de commencer, venez chercher une feuille-réponse au bureau.
Présentez-là comme le modèle ci-contre.
Commencer
Début
Demandez la fiche n°1 et répondre aux questions sur la feuille à l'aide des infos ci-dessous.
Qu'est-ce que la réfraction ?
L'indice de réfraction
La loi de Snell-Descartes
J'ai répondu aux questions de la fiche n°1 et je peux continuer avec la fiche n°2
Qu'est-ce que la réfraction ?
C’est est un phénomène physique qui affecte la lumière (mais aussi toutes les autres ondes) lors d’une transition d’un milieux transparent vers un autre milieu transparent : ce phénomène consiste en une modification de la direction de propagation de cette lumière lors du changement de milieu. En d’autres termes il s’agit de la déviation des rayons lumineux lorsque la lumière change de milieu (Exemple : )
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La loi de Snell-Descartes
Au XVIIème siècle, Descartes propose la loi suivante pour expliquer la réfraction : Dans cette expression, i = angle d'incidence, i = angle de réfraction, n = indice de réfraction du milieu transparent 1, n = indice de réfraction du milieu transparent 2.
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L’indice de réfraction n
Dans l’air (comme dans le vide), la vitesse de la lumière est c=300 000 000 m/s. Lorsque la lumière change de milieu transparent et homogène, sa vitesse change aussi. C’est pour cela que le rayon est dévié. Selon les milieux, la vitesse de la lumière est différente donc la déviation différente aussi. Chaque milieu est classé selon une grandeur, appelée indice de réfraction (notée n), qui caractérise la vitesse de la lumière dans ce milieu et donc la façon dont le rayon lumineux est dévié. Chaque milieu transparent et homogène possède son propre indice de réfraction, noté n (Exemple : celui de l'air est n(air) = 1)
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Retour fiche n°1
Observation du phénomène
J'ai répondu aux questions de la fiche n°2 et je peux continuer avec la fiche n°3
Retour
Observation du phénomène
- Voici le matériel présent sur votre table : une lampe et un plateau tournant sur lequel est posé un demi-cylindre de plexiglas
- Appeler le professeur pour le réglage du demi-cylindre.
- Régler un angle d'incidence (c'est vous qui choisissez l'angle entre 10° et 50°).
- Mesurer l'angle de réfraction.
- Laisser la lampe allumée.
- Répondez aux questions de la fiche 2.
Retour fiche n°2
Réalisation de l'expérience
Interprétation de l'expérience
J'ai fait le graphique et répondu à la fiche n°3 et je peux continuer avec la fiche n°4
Réalisation de l'expérience
- Dans le dossier informatique "Le hollandais volant", ouvrir le fichier nommé "2. Tableur Lois de Snell - Descartes".
- Régler l'angle d'incidence à 0.
- Mesurer l'angle de réfraction puis compléter la case bleue correspondante.
- Répéter la mesure pour chaque valeur d'angle d'incidence dans le tableau.
- Cliquer sur fichier puis Enregistrer.
- Retourner à l'écran d'accueil de la fiche 3.
Retour
Interprétation de l'expérience
D'après la loi de Snell-Descartes, on peut écrire :
le milieu 1 étant l'air et le milieu 2 étant le plexiglas. Répondre aux questions de la fiche 3.
Retour
Retour fiche n°3
Rédaction du compte rendu
A l'aide de vos résultats et des réponses aux questions posées sur les différentes fiches, compléter le compte-rendu présent sur le bureau (voir également au tableau).
Explications
Archimède a dit : " Si tu poses un objet au fond d'un vase et si tu t'éloignes jusqu'à ce que l'objet en question ne se voie plus, tu le verras réapparaitre à cette distance dès que tu rempliras le vase."
Retour
Cette observation s’explique par le phénomène de réfraction qui dévie les rayons lumineux qui proviennent d’un objet.
Pour le hollandais volant, c’est la même explication. L’indice de réfraction de l’air est différent en fonction de la température.
L’air est plutôt froid à la surface de l’eau et plus chaud lorsque l’on est un peu plus haut.
Les rayons lumineux provenant du vaisseau subissent alors une réfraction, et on voit en fait le reflet (qui semble flotter dans l’air) d’un bateau bien réel situé derrière la ligne d’horizon.
La légende du hollandais volant
amelie.calais
Created on November 26, 2019
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Transcript
La légende du Hollandais Volant
Un navire hollandais est pris dans une violente tempête alors qu'il tente de franchir le cap de Bonne-Espérance. L'équipage supplie le capitaine de chercher un abri mais il refuse et s'enferme dans sa cabine pour fumer et boire. La tempête s'aggravant encore, le capitaine défie le ciel de couler le navire. Une forme lumineuse se matérialise à bord du bâtiment devant l'équipage terrorisé. Le capitaine injurie alors l'apparition, braque sur elle un pistolet et tire, mais l'arme lui explose dans la main. Une voix s'élève alors pour lui déclarer : « Puisqu'il te plaît tant de tourmenter les marins, tu les tourmenteras, car tu seras le mauvais esprit de la mer. Ton navire apportera l'infortune à ceux qui le verront. ».
La légende du Hollandais Volant
Le terme volant viendrait du fait que les marins racontent avoir vu un vaisseau volant naviguant au dessus de la mer.
Comment expliquer que les marins voient un bateau volant ?
Problématique
Avant de découvrir pourquoi les marins disent avoir vu un navire flottant au dessus de l'eau, on va s'intéresser au phénomène physique qui permet de l'expliquer : la réfraction de la lumière.
Qu'est-ce que la réfraction de la lumière ? Par quelle loi est-elle décrite ?
C'est parti !
Avant de commencer, venez chercher une feuille-réponse au bureau.
Présentez-là comme le modèle ci-contre.
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Début
Demandez la fiche n°1 et répondre aux questions sur la feuille à l'aide des infos ci-dessous.
Qu'est-ce que la réfraction ?
L'indice de réfraction
La loi de Snell-Descartes
J'ai répondu aux questions de la fiche n°1 et je peux continuer avec la fiche n°2
Qu'est-ce que la réfraction ?
C’est est un phénomène physique qui affecte la lumière (mais aussi toutes les autres ondes) lors d’une transition d’un milieux transparent vers un autre milieu transparent : ce phénomène consiste en une modification de la direction de propagation de cette lumière lors du changement de milieu. En d’autres termes il s’agit de la déviation des rayons lumineux lorsque la lumière change de milieu (Exemple : )
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La loi de Snell-Descartes
Au XVIIème siècle, Descartes propose la loi suivante pour expliquer la réfraction : Dans cette expression, i = angle d'incidence, i = angle de réfraction, n = indice de réfraction du milieu transparent 1, n = indice de réfraction du milieu transparent 2.
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L’indice de réfraction n
Dans l’air (comme dans le vide), la vitesse de la lumière est c=300 000 000 m/s. Lorsque la lumière change de milieu transparent et homogène, sa vitesse change aussi. C’est pour cela que le rayon est dévié. Selon les milieux, la vitesse de la lumière est différente donc la déviation différente aussi. Chaque milieu est classé selon une grandeur, appelée indice de réfraction (notée n), qui caractérise la vitesse de la lumière dans ce milieu et donc la façon dont le rayon lumineux est dévié. Chaque milieu transparent et homogène possède son propre indice de réfraction, noté n (Exemple : celui de l'air est n(air) = 1)
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Retour fiche n°1
Observation du phénomène
J'ai répondu aux questions de la fiche n°2 et je peux continuer avec la fiche n°3
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Observation du phénomène
Retour fiche n°2
Réalisation de l'expérience
Interprétation de l'expérience
J'ai fait le graphique et répondu à la fiche n°3 et je peux continuer avec la fiche n°4
Réalisation de l'expérience
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Interprétation de l'expérience
D'après la loi de Snell-Descartes, on peut écrire :
le milieu 1 étant l'air et le milieu 2 étant le plexiglas. Répondre aux questions de la fiche 3.
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Retour fiche n°3
Rédaction du compte rendu
A l'aide de vos résultats et des réponses aux questions posées sur les différentes fiches, compléter le compte-rendu présent sur le bureau (voir également au tableau).
Explications
Archimède a dit : " Si tu poses un objet au fond d'un vase et si tu t'éloignes jusqu'à ce que l'objet en question ne se voie plus, tu le verras réapparaitre à cette distance dès que tu rempliras le vase."
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Cette observation s’explique par le phénomène de réfraction qui dévie les rayons lumineux qui proviennent d’un objet. Pour le hollandais volant, c’est la même explication. L’indice de réfraction de l’air est différent en fonction de la température. L’air est plutôt froid à la surface de l’eau et plus chaud lorsque l’on est un peu plus haut. Les rayons lumineux provenant du vaisseau subissent alors une réfraction, et on voit en fait le reflet (qui semble flotter dans l’air) d’un bateau bien réel situé derrière la ligne d’horizon.