Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 10 sur 10

Réflexion, Réfraction et Prisme



  1. #1
    ch0co

    Réflexion, Réfraction et Prisme


    ------

    Bonjour,
    J'ai des exercices de physiques, j'en ai réussi certains (que je peux vous soumettre pour voir si j'ai bon !?) et d'autres ou je n'arrive pas à appliquer mon cours qui est parfois un peu "vide" !!

    Exercice 1:
    Un faisceau lumineux passe d'un liquide d'indice n à l'air. La réflexion totale se produit pour les angles d'incidence supérieur à 43.23°.
    Quel est l'indice du liquide et quelle est sa nature ?

    Ma réponse :
    - J'en conclue que l'angle d'incidence limite (il)=43.23
    Je sais que : sin(il)= (n2/n1)
    Sachante que il=43.23 et n2= indice de l'air= 1
    Donc n1 = n2/sin(il)
    n1 = 1.46
    - Pour la nature du liquide j'ai pensé qu'il fallait identifier le liquide non ?
    J'ai cherché sur google et j'aurais dis l'Opaline !?

    Exercice 2:
    Un rayon lumineux se propage dans une fibre optique formée d'un noyau cylindrique en substance transparente d'indice n1 = 1.6 entouré d'une gaine dont l'indice est n2 = 1.5.
    a. Calculez la valeur limite de l'angle i à partir de laquelle se produit la réflexion totale dans la fibre.
    b. Que se passe-t-il si l'angle d'incidence est:
    - supérieur à cette valeur
    - inférieur à cette valeur

    Schéma :


    Ma réponse:
    a. 0n sait que sin(il) = n2/n1
    Donc (il) = sin -1 (n2/n1)
    (il) = 69.63
    b. Si l'angle d'incidence > 69.63
    Il y a réflexion totale.
    Si l'angle d'incidence < 69.63
    Il n'y a pas réflexion totale mais réfraction

    Exercice 3: (a partir de la je bloque =s)
    Déterminez la marche d'un rayon lumineux arrivant :
    a. Perpendiculairement sur la face AB d'un prisme ABC d'angle au sommet
    A = 30°.
    b. Perpendiculairement sur la face BC (la section du prisme est un triangle rectangle)

    Schéma:


    Alors la les seules info. que j'peux déduir ou supposer :
    Angle BAC = 30°
    Angle ABC = 90°
    Angle ACB = 60°

    n1 = aire = 1
    n2 = verre = 1.51
    Mais cela n'est pas dis donc ce ne sont que des suppositions !

    C'est à partir de la que mon cours n'est pas précis puisque je n'ai que quelques formules et que dans cet exercice je n'ai pas beaucoup d'informations =S

    Pouvez-vous m'aider ?!
    Merci

    ______________________

    Encore d'autres exercise qui concernent essentiellement le prisme =s
    Et mon cours est encore bien inutile -__- :

    Exercice 1:
    Un prisme a pour angle au sommet A = 30°.
    Un pinceau de lumière monochromatique tombe sur la première face du prisme sous une incidence nulle.
    L'indice du verre pour cerre longueur d'onde est égale à 1.63.
    (Je n'ai meme pas vu dans mon cours ce que la longueur d'onde fiche la dedant 0_o)
    a. Que signifie lumière monochromatique et quel est l'interet d'utiliser une telle lumière dans ce cas ?
    b. Calculez les angles r,r' puis l'angle d'émergence i' du pinceau lumineux.
    c. Calculez la déviation subie par ce pinceau à la traversée du prisme.

    (aucun schéma n'est joint mais pour vous aider j'ai reproduit un schéma qu'il y a dans mon cours) :


    J'ai tout de même de possible réponse mais bon =s :
    b. r=r'=A/2=30/2=15
    sini=nsinr
    sini'=nsinr'

    Donc i'=sin-1 (nsinr')
    i'= sin-1-1.51sin15)
    i'= 23°

    c. Comme r=r'
    sini=nsinr
    sini'=nsinr'
    alors i=i'=23°
    Avec D(déviation)= i+i'-A
    D= 23+23-30
    D= 16°

    Est-ce bon ?
    Merci

    Exercice2:
    Pour mesurer l'indice d'un liquide, on utilise une cuve de forme prismatique que l'on remplit avec le liquide à étudier (voir figure). On envoie alors sur la première face de ce prisme un faisceau cylindrique de lumière monochromatique (lampe au sodium). On mesure la déviation D subie par le faisceau à la traversée du prisme.

    On admettra que les parois de la cuve ne modifient pas la marche des rayons lumineux. L'angle au sommet du prisme mesure 45°.
    a. On remplit la cuve d'ether et on constate que pour une incidence 0°, la déviation D est de 27.7°. Quelle est la valeur de la déviation minimale ?

    b. On remplit la cuve abec du toluène et on constate que la déviation minimale est de 24.8°. Quelle est la valeur de l'indice de réfraction toluène ?

    Ma réponse:
    a. Selon moi ce serait 27.7 puisque l'on est à l'incidence minimale (0°)

    b. ?

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    Duke Alchemist

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    Bonsoir.

    Pour l'exo 3, il y a le mot "perpendiculairement" qui a aussi son importance ! Cela signifie que l'angle incident est de ... °.
    A partir de là, tu déduis comment le rayon va traverser la face AB (resp. BC).
    Tu prolonges ton rayon jusqu'à AC (resp. AC aussi), tu traces la normale, tu déduis l'angle d'incidence et par de simples consérations géométriques, tu trouves la valeur de cet angle incident.
    Avec la loi de Snell-Descartes, tu calcules l'angle de réfraction à la sortie de AC.
    Si la réponse est bizarre ("ERROR" sur la machine) c'est que le rayon est réfléchi et alors il y aura une réfraction sur la troisième face.
    _________________

    Exo 1

    L'indice d'un milieu dépend souvent de la longeur d'onde de la lumière qui le traverse. C'est ce qui explique pourquoi un rayon de lumière blanche est dispersé : la lumière blanche est constituée de toutes les radiations comprises entre 400nm et 750nm environ (elle est dite polychromatique) et suivant cette longueur d'onde, le rayon ne sera pas dévié de la même manière (le violet est plus dévié que le rouge).
    Pour plus de détails voir cet article de Wikipedia et la loi de Cauchy.

    D'ailleurs dans cette page, quelques éléments de réponses à ton exo, semble-t-il

    Attention au b. r et r' ne sont pas nécessairement égaux par contre leur somme vaut bien A. cf lien précédent.

    La suite plus tard.

    Cordialement,
    Duke.

  4. #3
    ch0co

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    Désolée mais je ne comprend pas pour le premier exercice, pour l'angle d'incidence !?
    J'ai essayé de faire des schémas mais franchement je n'comprend pas =s :



    Je n'ai jamais été très douée pour la géométrie et toutes les propriétés donc pour déduir l'angle je n'vois vraiment pas.

  5. #4
    ch0co

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    (Bon impossible d'éditer mon précédent message, ca n'marche pas =x). Donc :

    Pour l'exercice 1, je ne comprend pas l'incidence nulle ? ca veut dire que le rayon lumineux est donc "collé" à la paroie AB du prisme ?
    Et à quoi me sert la longueur d'onde ? enfin j'ai besoin de la calculer ?
    Y-a-t-il des formules pour calculer r, r', i' ?

    Merci et désolée :s

  6. #5
    laraetmoi

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    bn pour le 3eme exercice
    a. le rayon est perpondiculaire à AB alors il va le traverser sans déviation (et tu peux te rassurer de ça à l'aide de la loi de Descarte) alors quand il atteind AC tu vas calculer i' à l'aide de la loi de Descarte sin i'=nsin r
    b. le rayon est perpondiculaire à BC alors il va traversé d'abord AC tel ke le rayon est perpondiculaire a BC et à l'aide de la loi de Descarte tu vas calculer r ensuite i'

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    laraetmoi

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    pour le dernier exercice tu vas calculer l'indice à l'aide de la formule de la déviation minimal n=sin(Dm+A/2)/sin(A/2)
    la démonstration est un peu compliquée mais je pense que c déja fait au cours

  9. Publicité
  10. #7
    ch0co

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    Bon déjà Merci ^^,
    Ensuite,
    Si je comprend bien pour l'exercie 3 a. :
    Le rayon va rester non dévié ? donc i' doit etre égal à 0 ?
    Je dois faire :
    sin i'=nsin r
    i' = sin-1 (nsinr)
    avec n=1 et r=0 non ?

    J'me sent vraiment nul de pas comprendre avec tout ca...
    Meme pour la suite -_-"
    Je n'comprend pas "ou" trouver les données pour faire les calculs !


    Et pour le dernier :
    Dm = 27.7
    A=45

    Donc n= 2 ?
    Dernière modification par ch0co ; 03/01/2009 à 15h35.

  11. #8
    adrien003

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    Je ne comprend rien a mon exercice aidez moi s il vous plait
    Exercice 8 : Le rayon d un faisceau de lumiere monochromatique issu d un laser est dirigé sur une lame de verre
    Pour cette lumiere l indice du verre est de 1.47

    a) Calculer l angle de refraction i2 lorssque la lumiere penetre dans le verre avec un angle d incidence i1 = 40 degres ?

    b) Avec quel angle d incidence i3 la lumiere atteind t elle la surface de sortie séparant le verre et l air ?

    c) calculer l angle de refraction lorsque la lumiere sort du verre

    d) Compaarer la direction du rayon entrant dans le verre a celle du rayon qui en sort

  12. #9
    adrien003

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    Je ne comprend rien a mon exercice aidez moi s il vous plait
    Exercice 8 : Le rayon d un faisceau de lumiere monochromatique issu d un laser est dirigé sur une lame de verre
    Pour cette lumiere l indice du verre est de 1.47

    a) Calculer l angle de refraction i2 lorssque la lumiere penetre dans le verre avec un angle d incidence i1 = 40 degres ?

    b) Avec quel angle d incidence i3 la lumiere atteind t elle la surface de sortie séparant le verre et l air ?

    c) calculer l angle de refraction lorsque la lumiere sort du verre

    d) Compaarer la direction du rayon entrant dans le verre a celle du rayon qui en sort

  13. #10
    Duke Alchemist

    Re : Réflexion, Réfraction et Prisme

    Bonsoir.

    a) Quel est le phénomène qui a lieu lorsque le rayon lumineux arrive sur la vitre ?
    Quelle relation (vue en cours je suis sûr) connais-tu sur ce phénomène ?

    b) Là, ce sont des maths de niveau collège (une histoire d'angles alternes ...)

    c) Ben... comme au a) en faisant attention aux indices de réfraction.

    d) Il n'y a qu'à... comparer.

    Duke.

    EDIT : C'est quoi l'intérêt de rééditer exactement le même message à 20 minutes d'écart ?... Sois patient et précise où tu coinces plutôt que de relancer ainsi...
    On a l'impression d'une exigence... alors que je ne vois pas ce qu'on peut exiger de la part de bénévoles...
    J'étais presque à me demander si je n'allais pas retirer ma contribution...
    Dernière modification par Duke Alchemist ; 06/10/2014 à 18h03.

Discussions similaires

  1. Réfraction sans réflexion
    Par Patapof dans le forum Physique
    Réponses: 1
    Dernier message: 12/12/2008, 07h21
  2. MPSI Réfraction (prisme)
    Par Robert26 dans le forum Physique
    Réponses: 3
    Dernier message: 22/09/2008, 09h20
  3. optique: prisme / reflexion
    Par divide dans le forum Physique
    Réponses: 1
    Dernier message: 25/02/2008, 21h32
  4. Réfraction par un prisme
    Par stross dans le forum Physique
    Réponses: 2
    Dernier message: 29/11/2007, 21h48
  5. Réfraction prisme
    Par redox dans le forum Physique
    Réponses: 10
    Dernier message: 18/11/2006, 20h11