Exercice De Physique Sur L'optique Et Les Rayons Lumineux

[4ngelOrDemon]

Voilà je voudrais vous demander votre aide car moi et l'optique ça fait deux ...

Au fait je suis en 1ère S.

Et je voudrais vraiment essayer de comprendre et de réussir, mais cet exercice me pose problème et je ne sais pas quoi faire ...

Voici l'énoncé:

On rappelle la formule de DESCARTES pour la réfraction :

n₁.sin i₁ = n₂.sin i₂ , n₁ et n₂ étant les indices des milieux 1 et 2. Pour l'air, l'indice de réfraction vaut 1.0.

1a: Rappelle ce qu'est ce que le phénomène de réfraction.

-.b: Lorsqu'un rayon lumineux, se propageant vers le verre, arrive à la surface de séparation verre-air, il ne peut traverser cette surface que si l'angle d'incidence est inférieur à une valeur limite, correspondant à un angle de réfraction de 90°.

Calculer la valeur de l'angle d'incidence pour un verre d'indice de réfraction n=1.6.

2: Dans le cas où un angle d'incidence dépasse la valeur précédente, les rayons lumineux se réfléchissent sur la surface de séparation verre-air comme sur un miroir. Ce phénomène porte le nom de réflexion totale.

On envisage une fibre de verre cylindrique de diamètre 5mm, courbée suivant un arc de cercle de rayon extérieur r=50mm. Un rayon lumineux R₁ pénètre dans la fibre, perpendiculairement à sa section, à la limite du bord intérieur.

a: Déterminer les angles et

b: Pourquoi considère t-on que est l'angle d'incidence ?

c: Montrer que le rayon R₁ ne sort pas de la fibre.

d: Cet exercice montre le principe de la transmission des informations lumineuses par fibre optique.

Rechercher des utilisations des fibres optiques.

e: Il est recommandé de ne pas trop plier une fibre optique. Justifier cela envisageant le où r = 7mm.

Tout d'abord, désolé pour la longueur de cet exercice et bravo à ceux qui auront eu le courage de tout lire.

De plus, si vous en avez le temps et l'envie cela m'aiderais beaucoup d'avoir des explications sur vos réponses car je dois vous avouez que sur ce sujet je suis complètement perdu ...

En tout cas merci d'avance à tout ceux qui vont répondre ^^

Bye

[Boltzmann_Solver]

Voilà je voudrais vous demander votre aide car moi et l'optique ça fait deux ...

Au fait je suis en 1ère S.

Et je voudrais vraiment essayer de comprendre et de réussir, mais cet exercice me pose problème et je ne sais pas quoi faire ...

Voici l'énoncé:

On rappelle la formule de DESCARTES pour la réfraction :

n₁.sin i₁ = n₂.sin i₂ , n₁ et n₂ étant les indices des milieux 1 et 2. Pour l'air, l'indice de réfraction vaut 1.0.

1a: Rappelle ce qu'est ce que le phénomène de réfraction.

-.b: Lorsqu'un rayon lumineux, se propageant vers le verre, arrive à la surface de séparation verre-air, il ne peut traverser cette surface que si l'angle d'incidence est inférieur à une valeur limite, correspondant à un angle de réfraction de 90°.

Calculer la valeur de l'angle d'incidence pour un verre d'indice de réfraction n=1.6.

2: Dans le cas où un angle d'incidence dépasse la valeur précédente, les rayons lumineux se réfléchissent sur la surface de séparation verre-air comme sur un miroir. Ce phénomène porte le nom de réflexion totale.

On envisage une fibre de verre cylindrique de diamètre 5mm, courbée suivant un arc de cercle de rayon extérieur r=50mm. Un rayon lumineux R₁ pénètre dans la fibre, perpendiculairement à sa section, à la limite du bord intérieur.

a: Déterminer les angles et

b: Pourquoi considère t-on que est l'angle d'incidence ?

c: Montrer que le rayon R₁ ne sort pas de la fibre.

d: Cet exercice montre le principe de la transmission des informations lumineuses par fibre optique.

Rechercher des utilisations des fibres optiques.

e: Il est recommandé de ne pas trop plier une fibre optique. Justifier cela envisageant le où r = 7mm.

Tout d'abord, désolé pour la longueur de cet exercice et bravo à ceux qui auront eu le courage de tout lire.

De plus, si vous en avez le temps et l'envie cela m'aiderais beaucoup d'avoir des explications sur vos réponses car je dois vous avouez que sur ce sujet je suis complètement perdu ...

En tout cas merci d'avance à tout ceux qui vont répondre ^^

Bye

[4ngelOrDemon]

Salut BS ^^

Donc ben pour la question 1.a): J'ai dis que: le phénomène de réfraction est la déviation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci change entre deux milieux.

Et pour la 1.b): J'ai mis que n₁ . sin i = n₂ . sin r

Et que le rayon rouge devient le rayon incident et vient frapper le dioptre

Donc est l'angle d'incidence

n₂.sin = n₁.sin90°

Donc sin = n₁/n₂

= sin^-1 (n₁/n₂)

Donc voilà ...

Après je sais pas trop si c'est bon ...

Bye =)

[Boltzmann_Solver]

Salut BS ^^

Donc ben pour la question 1.a): J'ai dis que: le phénomène de réfraction est la déviation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci change entre deux milieux.

Et pour la 1.b): J'ai mis que n₁ . sin i = n₂ . sin r

Et que le rayon rouge devient le rayon incident et vient frapper le dioptre

Donc est l'angle d'incidence

n₂.sin = n₁.sin90°

Donc sin = n₁/n₂

= sin^-1 (n₁/n₂)

Donc voilà ...

Après je sais pas trop si c'est bon ...

Bye =)

[4ngelOrDemon]

Ben je sais que je m'explique pas super super bien donc ... =/ et tu l'aurais formulé comment toi ?

Ah ok merci pour le calcul parce que j'étais pas sur

En tout cas merci de ton aide c'est super sympa ^^

Bye

[Boltzmann_Solver]

2)a) Cette question et la suivante ne sot que des considèrations géométrique (en clair un exo de maths lv 3ème).

Si on appelle O, le centre du cercle, E, le point d'entrée du rayon R1 et I, le point de collision de ce rayon avec la surface extérieure à ce rayon.

Donne moi la distance OE.

De plus, tu sais que le rayon rentre perpendiculairement à la surface. Donc l'angle OEI est droit, et donc le triangle OEI est rectangle en E.

Avec tout ça, tu dois pourvoir me donner les valeurs des angles alpha et beta.

[4ngelOrDemon]

D'accord merci beaucoup pour tes explications

Là je dois aller manger, mais dès que je reviens je te dis les résultats que je trouverais ^^

Bonne soirée

Bye =)

[Boltzmann_Solver]

D'accord merci beaucoup pour tes explications

Là je dois aller manger, mais dès que je reviens je te dis les résultats que je trouverais ^^

Bonne soirée

Bye =)

[4ngelOrDemon]

Re =)

Donc j'ai regarder ce que tu m'as dit mais j'ai un petit problème.

Parce que par rapport à se que tu m'as dit, je ferais le théorème de Pythagore [OE² + EI² = OI²] que je modifierais en : OE² = OI² - EI²

Ainsi je connaitrais la valeur de OE.

Ensuite j'utiliserais la trigonométrie, c'est à dire la formule: cos(angle) = Côté adjacent / Hypoténuse

............................................................................................zcos = OE / r

Ainsi j'aurais la valeur de l'angle et pour calculer l'angle j'appliquerais la règle des 3 angles d'un triangle [je connais l'angle , l'angle droit est égal à 90° et la somme des 3 donne 180° ]

Voilà comment je ferais.

Mais le problème qui bloque toute ma démonstration c'est que je ne connais pas la valeur de la longueur EI ...

Du coup je ne peux pas utiliser le théorème de Pythagore ...

Donc est ce que tu peux me dire si c'est mon idée qui est mauvaise, si ce n'est pas le bon sens pour procéder et comment puis avoir la valeur de la longueur EI

Voilà =)

Bye

[Boltzmann_Solver]

Re =)

Donc j'ai regarder ce que tu m'as dit mais j'ai un petit problème.

Parce que par rapport à se que tu m'as dit, je ferais le théorème de Pythagore [OE² + EI² = OI²] que je modifierais en : OE² = OI² - EI²

Ainsi je connaitrais la valeur de OE.

Ensuite j'utiliserais la trigonométrie, c'est à dire la formule: cos(angle) = Côté adjacent / Hypoténuse

............................................................................................zcos = OE / r

Ainsi j'aurais la valeur de l'angle et pour calculer l'angle j'appliquerais la règle des 3 angles d'un triangle [je connais l'angle , l'angle droit est égal à 90° et la somme des 3 donne 180° ]

Voilà comment je ferais.

Mais le problème qui bloque toute ma démonstration c'est que je ne connais pas la valeur de la longueur EI ...

Du coup je ne peux pas utiliser le théorème de Pythagore ...

Donc est ce que tu peux me dire si c'est mon idée qui est mauvaise, si ce n'est pas le bon sens pour procéder et comment puis avoir la valeur de la longueur EI

Voilà =)

Bye

[4ngelOrDemon]

Ah !!!!!!!!!!!!!!!! Oui !!!!!!!!!!!!!!

J'ai compris !! XD

Je me complique vraiment la vie, j'y avait pas du tout pensé lol

Sinon j'ai bon pour utiliser la trigonométrie comme je l'est expliquer précédemment ??

[Boltzmann_Solver]

Ah !!!!!!!!!!!!!!!! Oui !!!!!!!!!!!!!!

J'ai compris !! XD

Je me complique vraiment la vie, j'y avait pas du tout pensé lol

Sinon j'ai bon pour utiliser la trigonométrie comme je l'est expliquer précédemment ??

[4ngelOrDemon]

Ok d'accord merci ^^

c'est bon j'ai compris, pour cette partie de l'exo, merci beaucoup =)

[Boltzmann_Solver]

Ok d'accord merci ^^

c'est bon j'ai compris, pour cette partie de l'exo, merci beaucoup =)

[4ngelOrDemon]

Pour le b) il y a une propriété géométrique ?

Je pensais juste qu'on disait que est l'angle d'incidence car il était adjacent au rayon incident qui vient frapper le dioptre.

Non ?

[Boltzmann_Solver]

Pour le b) il y a une propriété géométrique ?

Je pensais juste qu'on disait que est l'angle d'incidence car il était adjacent au rayon incident qui vient frapper le dioptre.

Non ?

[4ngelOrDemon]

De la géométrie ? Une formule ? Mais quoi ?

De la trigonométrie ? la formule de DESCARTES ? je dois t'avouer que je ne vois pas du tout ...

Parce que dans la question il n'est pas préciser qu'il faut démontrer ou calculer quelque chose ...

C'est pourquoi je ne sais pas du tout du tout ... =/

[Boltzmann_Solver]

De la géométrie ? Une formule ? Mais quoi ?

De la trigonométrie ? la formule de DESCARTES ? je dois t'avouer que je ne vois pas du tout ...

Parce que dans la question il n'est pas préciser qu'il faut démontrer ou calculer quelque chose ...

C'est pourquoi je ne sais pas du tout du tout ... =/

[4ngelOrDemon]

L'angle d'incidence est l'angle formé par le rayon incident (projeté) et la perpendiculaire à la surface rencontrée.

[Boltzmann_Solver]

L'angle d'incidence est l'angle formé par le rayon incident (projeté) et la perpendiculaire à la surface rencontrée.

[4ngelOrDemon]

Ben OI doit être perpendiculaire à la surface rencontrée pour que soit l'angle d'incidence.

Non?

[Boltzmann_Solver]

Ben OI doit être perpendiculaire à la surface rencontrée pour que soit l'angle d'incidence.

Non?

[4ngelOrDemon]

Ben c'est le fait que OI soit le rayon de l'arc de cercle ...

Non ?

[Boltzmann_Solver]

Ben c'est le fait que OI soit le rayon de l'arc de cercle ...

Non ?

[4ngelOrDemon]

Ben sa se voit que c'est un rayon parce qu'il part de l'origine et va jusqu'à la courbe de rayon extérieur de l'arc de cercle ? Non ... ?

[désolé si ça veut pas dire grand chose ce que je viens de dire mais je vois pas comment on peux démontrer que OI est un rayon ... ]