Optique

[Kavey]

Bonjour, j'aurais quelques question en optique dans un exercice.

En effet on nous dit qu'on a un pêcheur de taille h=1,20m qui regarde un poisson, qui est à une profondeur de d=60cm. A quelle distance le pêcheur voit-il le poisson?

Dans la correction on a fait un schéma comme ci-joint, et on a dit que GF = CD car ils sont sur la même normale.
Mais ce que je ne comprends pas c'est qu'est-ce-qui nous permet de l'affirmer? Dans tout exercice du même type, l'objet virtuel sera TOUJOURS sur la même normale que l'objet réel?

Je vous remercie de votre aide.
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[arrial]

Salut,


La réponse est oui.

Le pêcheur interprète les distances comme si elles se trouvaient dans l’air.

Vision à la normale de l’eau :
Le chemin optique vaut 1,20 + 0,6/1,33 = 1,65 m.

Le pêcheur le verra = 1,65 m au lieu de 1,80.

Maintenant, s’il y a un angle à la normale, non seulement il se trompera sur la distance, mais également sur l’angle.

Le fait que l’objet réel et celui du virtuel sont à la même verticale découle du cas limite précédent, qui montre qu’il n’y a pas de translation latérale, par continuité. On peu imaginer un œil à la verticale, et l’autre pas …

Le procédé est le même qu'avec la lentille : on fait se rencontrer un rayon dévié avec un autre non dévié.



@+

[Kavey]

Merci pour ta réponse Arrial!

Par contre tu pourrais m'expliquer ton raisonnement? Je voudrais savoir comment tu as trouvé 1,65m et si tu suis la même logique que dans ma correction...

[Kavey]

Dans la correction on a trouvé aussi 1.65m mais en considérant que l'angle incident était hors de l'eau et le rayon réfracté dans l'eau, or si on nous demande "à quelle distance" le pêcheur voit le poisson, le rayon incident ne devrait-il pas venir du poisson?
Dans ce cas j'ai trouvé 1,998m...
Pourrais-tu m'éclairer? =S

[A voir en vidéo sur Futura]

[arrial]

Merci pour ta réponse Arrial!

Par contre tu pourrais m'expliquer ton raisonnement? Je voudrais savoir comment tu as trouvé 1,65m et si tu suis la même logique que dans ma correction...

… euh je n'ai pas vu ton corrigé, ni ta figure …


Je pensais avoir été clair :

La réponse est oui.

Le pêcheur interprète les distances comme si elles se trouvaient dans l’air et prend donc le chemin optique pour un parcours réel.

Vision à la normale de l’eau :
♦ 1,20 m dans l'air d'indice optique 1
♦ 0,60 m dans l'eau d'indice 1.33
▼▼▼
Le chemin optique vaut 1,20 + 0,6/1,33 = 1,65 m.

Le pêcheur le verra = 1,65 m au lieu de 1,80.

S’il y a un angle à la normale, non seulement il se trompera sur la distance, mais également sur l’angle.



Ensuite, le nez du poison va être à l'intersection de deux rayons particuliers :
♦ celui passant par l'œil du pêcheur, qui sera dévié vers le bas [lois de Snell-Descartes]
♦ celui particulier vertical, traité plus haut, et qui ne subit pas de déviation angulaire [i = 0]
▬▬▬▬▬
Appartenant au second, il se trouve forcément à la verticale …



Le procédé est le même qu'avec la lentille : on fait se rencontrer un rayon dévié avec un autre non dévié.



@+

[arrial]

en considérant que l'angle incident était hors de l'eau et le rayon réfracté dans l'eau, …, le rayon incident ne devrait-il pas venir du poisson?
=S

C'est parfaitement symétrique conformément au principe du retour inverse de la lumière.

Ce qui fait la différence est "Qui se trompe en interprétant, et pourquoi ?"

… je crains que tu aies répondu à la Question "À quelle distance le poisson croit-il voir le pêcheur ?" …


@+

[Kavey]

Merci pour ton aide, j'ai compris la question =)

[Kavey]

C'est parfaitement symétrique conformément au principe du retour inverse de la lumière.

Ce qui fait la différence est "Qui se trompe en interprétant, et pourquoi ?"

… je crains que tu aies répondu à la Question "À quelle distance le poisson croit-il voir le pêcheur ?" …


@+

Nan en fait je comprends pas...
Parce-que dans ma correction on a écrit que n₀.sin(i)=n.sin(r)

Or si on considère que le rayon incident provient du poisson on aura :
n.sin(i)=n₀.sin(r)

Et cela changera le résultat.

[arrial]

Nan en fait je comprends pas...
Parce-que dans ma correction on a écrit que n₀.sin(i)=n.sin(r)

Or si on considère que le rayon incident provient du poisson on aura :
n.sin(i)=n₀.sin(r)

Et cela changera le résultat.

Pas du tout : cette écriture est erronée, car orientée.

L'écriture correcte est : n1.sin θ1 = n2.sin θ2
où ni est l'indice optique du milieu'i' et θi l'angle à la normale du coté i du dioptre.

Tu peux appeler '1' l'air, et '2' l'eau et
tu peux appeler '2' l'air, et '1' l'eau,
et le parcours entre l'œil du pêcheur et celui du poisson sera le même, dans un sens ou dans l'autre.
In fine, il te reste une construction géométrique avec de beaux angles droits.

La seule contrainte est : l'indice de l'air vaut 1 et celui de l'eau vaut 1,33 …



[et l'observateur dieu est ici dans l'air]


@+

[Kavey]

Ah, puis-je dire que on intègre dans la formule de Descartes : l'angle avec l'indice du milieu dans lequel il est?

[arrial]

Ah, puis-je dire que on intègre dans la formule de Descartes : l'angle avec l'indice du milieu dans lequel il est?

… on peut dire ça, en effet, car c'est la réalité …

@+

[Kavey]

D'accord merci! Ca résout tous mes problèmes =)