Réfraction

[invite416bc7d1]

J'ai passée 2h la dessus (on se moque pas... ) pour un résultat de ... no comment, je sais je suis un cas désespéré une petite explication serait la bon venue sur les questions que je ne comprends pas et me dire si celle que j'ai répondue sont juste, d'avance merci

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Exercice 2 : Dispersion de la lumière par une lame à faces parrallèles.

On veut étudier l'effet d'une lame à face parrallèles sur un faisceau de lumière blanche. Pour simplifier, on se limite à l'étude de deux radiations rouge (r) et violette (v).

1) Justifier le choix des couleurs.

Nous avons utilisés des couleurs pour la lumière car la lumière blanche est contituée de plusieurs radiations colorées, on dit qu'elle est polychromatique. Nous avons besoin ici d'une lumière monochromatique, c'est à dire constituée d'une seule lumière afin d'éviter que la lumière ne se décompose.

2) Observer le shéma, puis écrire en I et J la deuxième loi de descartes en utilisant les notation du shéma. En déduire les relations entre i3 et i2 et i4 et i1.

La seconde loi nous dit que:

I = sin i1 x n1 = sin i2 x n2
J = sin i3 x n2 = sin i4 x n3

Donc i2 = i3 et i4 = i2

3) Un rayons de lumière blanche pénètre dans la lame (I) de verre sous un angle d'incidence i1=45°. On donne nr = 1,612; nv = 1,671.

a. Calculer, pour la couleur rouge, l'angle de réfraction i2 correspondant.

euh ....

b. Pour le rouge, que vaut i3 ? Calculer ensuite i4 pour le rouge.

euh...

4) Reprendre les questions 3.a et 3.b pour la radiation violette.

euh...

5) Sur le schéma, représenter les deux surfaces de la lame par deux droites distantes de 3 cm. Tracer le rayons réfractés correspondant aux couleurs rouge et violette jusqu'à lur sortie de la lame. Conclure.

Bon le shéma il doit ressembler au shéma de l'énoncer, mais je comprends pas, il y'a une seule ligne (rouge, entre les deux lame le violet, et ensuite le rouge) ou alors je dois faire deux ligne
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[invitecaa1450e]

Bonjour,

Ta dernière question semble prouver que tu n'as pas tout compris au problème.
Si tu envoies deux radiations de longueurs d'ondes différentes sur une lame de verre, celles-ci vont se réfracter selon des angles différents car l'indice du verre dépend de la longueur d'onde en question, d'ou la décomposition de la lumière blanche comme tu l'a dit.

En admettant que n1=n3 ( je suppose que le milieu entourant la lame de verre est l'air, ta premiere relation est juste mais pas ta seconde... si i2=i3 et que i4=i2 comme tu le dit, alors tous tes angles seront égaux...

Ragarde mieux et tu auras plutot i2=i3 et i4=i1.
Sinon pour la question c'est une application directe des lois de Descartes que tu as énoncées plus haut: tu peux trouver sin i2 en fonction de n1,n2 et sin i1 facilement et en déduire i2.
La suite du problème utilise les relations que tu as établies juste avant ( entre les angles ).

Voila je te conseille de reprendre ca calmement, à priori c'est pas compliqué si tu mélanges pas tous les angles.
Bonne chance.

[invite416bc7d1]

tes conseils c'est pour qu'elle questions

[invitecaa1450e]

tes conseils c'est pour qu'elle questions

Euh les conseils c'est d'ordre général... par contre si tu n'as toujours pas compris quelque chose dis moi exactement quoi sinon je ne peux pas t'aider...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite416bc7d1]

ba un peu tout en faite j'ai l'impression d'être une idiote là mais bon...

[deep_turtle]

A partir de la question 3a, tu as bien écrit les relations de Snell-Descartes, la première te pemet de déterminer sin i2 en fonction des autres grandeurs que tu connais (sin i1, n de l'air =1 et nv)...

[invite416bc7d1]

Alors voila ce que je compte écrire:

1) Justifier le choix des couleurs.

Nous avons utilisés des couleurs pour la lumière car la lumière blanche est contituée de plusieurs radiations colorées, on dit qu'elle est polychromatique. Nous avons besoin ici d'une lumière monochromatique, c'est à dire constituée d'une seule lumière afin d'éviter que la lumière ne se décompose.

2) Observer le shéma, puis écrire en I et J la deuxième loi de descartes en utilisant les notation du shéma. En déduire les relations entre i3 et i2 et i4 et i1.

La seconde loi nous dit que:

I = sin i1 x n1 = sin i2 x n2
J = sin i3 x n2 = sin i4 x n3

Donc i2 = i3 et i4 = i1

3) Un rayons de lumière blanche pénètre dans la lame (I) de verre sous un angle d'incidence i1=45°. On donne nr = 1,612; nv = 1,671.

a. Calculer, pour la couleur rouge, l'angle de réfraction i2 correspondant.

sin 45 x 1 = sin i2 x 1,612
sin i2 = sin 45 x 1 / 1,612
sin i2 = 0,44 (en réalité = 0,4386518494)
sin -1 (0,44) = 26° (en réalité = 26,10388114).
i2 = 26°

b. Pour le rouge, que vaut i3 ? Calculer ensuite i4 pour le rouge.

On sait que i2 =i3 donc i3 = 26°

sin 26 x 1,612 = sin i4 x 1
sin i4 = sin 26 x 1,612 / 1
sin i3 = 0,71 (en réalité = 0,7066542886).
sin -1 (0,71) = 45° (en réalité: 5,23491533).
i4 = 45°

4 Reprendre les questions 3.a et 3.b pour la radiation violette.

a>

sin 45 x 1 = sin i2 x 1,671
sin i2 = sin 45 x 1 / 1,671
sin i2 = 0,42 (en réalité = 0,4231638427)
sin -1 (0,42) = 25° (en réalité = 24,83458749).
i2 = 25°

b> On sait que i2 =i3 donc i3 = 25°

sin 25 x 1,671 = sin i4 x 1
sin i4 = sin 25 x 1,671 / 1
sin i3 = 0,71 (en réalité = 0,7061951154).
sin -1 (0,71) = 45° (en réalité: 45,23491533).
i4 = 45°

5) Il va donc y'avoir sur mon shéma deux traits qui vont limite se superposée. Par contre je ne sais pas comment conclure.

Alors j'ai tout juste cette fois-ci ? sauf pour le petit 5 avec la conclusion

[invitecaa1450e]

Absolument exact
Pour conclure ben tu as un rayon qui arrive puis qui se divise en deux dans la lame de verre puis en resortant tu as deux faisceaux parallèles...
Vu que l'angle d'incidence était le meme pour les deux radiations , les rayons incidents etaient confondus alors que ce n'est plus le cas à la sortie.

[invite416bc7d1]

roh je suis pas si bête que ça alors le titre de l'exercice c'était dispersion de la lumière par une lame à face parallèle, il faut pas faire une conclution à partir de ceci ?

Et tu es sûr de ma réponse à la question 1 ? car sa me parait étrange :s

[sitalgo]

Pour la 1) tu peux préciser qu'il s'agit de deux couleurs situées aux extrêmités du spectre visible, et que l'angle entre les deux faisceaux est plus grand que celui avec une autre paire de couleurs.

[invite416bc7d1]

euh tu peux me le refaire pour quelqu'un en classe de première

[sitalgo]

Il suffit de regarder un arc-en-ciel, ce sont les couleurs extrêmes, donc la moins déviée et la plus déviée. C'est un raisonnement à la portée de tout le monde.

[invite416bc7d1]

Bon d'accord alors je suis vraiment nul

[sitalgo]

Mais non mais non. Tu progresses car tu as fait plus vite qu'à l'exo précédent.

[invite416bc7d1]

Ouai mais je comprends pas ton raissonement pour la question 1 (est ce que ce que j'âi écrit est juste au moins ?) et je trouve pas de conclusion bien

[sitalgo]

Ce que tu as dit est juste mais sans trop d'intérêt. Cet exercice montre que chaque couleur monochromatique se comporte différemment.
Le choix du rouge et du violet montre l'écart maximum.

Mais bon, si qqun d'autre à des idées...

[invite416bc7d1]

toute les idées sont la bienvenue

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Je suis d'accord avec sitalgo

Le fait de choisir les couleurs rouge et violet n'est pas du hazard : ce sont les "couleurs limites" du spectre du visible.
Toutes les radiations visibles (autres couleurs) seront nécessairement "dispersées" (et donc physiquement comprises) entre ces deux radiations extrèmes.

Oui ? Non ?

Duke.

[Albus]

Je confirme Duke Alchemist !

Tu bloques encore quelque part Andegis ?

[invite416bc7d1]

Alors je réponds à la question une: Nous avons choisit les couleurs rouge et violet car se sont les couleurs limites du spectre du visble (du spectre du visible ?? c'est français )

Si nous avions utilisée des autres couleurs, ces dernière aurait été décomposées.

C'est ça ?

[Albus]

Il ressemble à ça le spectre de la lumière blanche.
C'est pour ça qu'on prends rouge et violet, c'est parce que la différence de longueurs d'ondes est ici maximale, la différence d'angle à la sortie le sera donc aussi.

Avec des couleurs plus proches (par exemple rouge et orange), la différence d'angle en sortie aurait été moins flagrante.

[invite416bc7d1]

J'ai compris le truc, mais j'arrive pas à formuler une phrase cohérente pour la question 1:

Si je reprends ton post pour m'aider je pourrais écrire: "on prends la couleur rouge et violet, car la différence de longueurs d'ondes est ici maximale, la différence d'angle à la sortie le sera donc aussi.

Avec des couleurs plus proches (par exemple rouge et orange), la différence d'angle en sortie aurait été moins flagrante.

C'est correcte comme réponse ?

[Albus]

J'veux pas me jeter des fleurs, mais ta réponse me semble très bien ^^

Edit: tu peux ajouter maximale pour le spectre visible de la lumière

[invite416bc7d1]

roh tu peux t'en jeter des fleurs et si tu le fais pas c'est moi qui le fait

Et qu'est ce qu'on peut en conclure ^maintenant (dernière question).

Ps: pour la question 1 la phrase entière est donc: on prends la couleur rouge et violet, car la différence de longueurs d'ondes est ici maximale pour le spectre visible de la lumière, la différence d'angle à la sortie le sera donc aussi.

Avec des couleurs plus proches (par exemple rouge et orange), la différence d'angle en sortie aurait été moins flagrante.

[Albus]

Ah j'suis ptet allé plus vite que la musique...
Pour justifier le choix des couleurs, évitons de parler des angles, tu peux juste évoquer la différence de longueur d'ondes.

Après un tracé correct, tu pourras conclure !

[invite416bc7d1]

Bon alors pour la réponse a la 1 on dit que : on prends la couleur rouge et violet, car la différence de longueurs d'ondes est ici maximale pour le spectre visible de la lumière,

et pour la conclusion on peut dire: Comme nos longueurs d'ondes est ici maximale pour le spectre visible de la lumière, l'angle à la sortie l'es aussi. Avec des couleurs plus proches (par exemple rouge et par exemple rouge et orange), la différence d'angle en sortie aurait été moins flagrante.

Alors ?

[invite416bc7d1]

Pour la question une on peut écrire plutôt:

Le rouge et le violet sont les couleurs extrêmes du spectre de la lumière visible. Comme la déviation est fonction de la longueur d'onde, c'est entre le violet et le rouge qu'on auras le maximum de différence.

[Albus]

Ben après c'est toi qui vois !
Mais ce que tu dis est correct en tous cas

[invite416bc7d1]

Pour la conclution aussi

[invite416bc7d1]

je continue à touver la conclution étrange