Fibre optique

[nono1789]

j'ai été visité un labo spécialisé dans la fibre optique ce matin.
Et en rentrant j'ai une question qui me tracasse.

Imaginons que l'on fasse passer une onde lumineuse monochomatique violette dans une fibre de plusieurs mètres de long et de diamètre 20 micromètre. Mettons un ecran blanc à quelques centimètres de la sortie de la fibre. Notre oeil parviendra -t-il à observer une tache ? Je dirais non vu que le diamètre de la tache sera celui du diamètre de la fibre à la sortie. Qu'en pensez vous ?
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[LPFR]

Bonsoir.
Le diamètre de la tache sera bien plus grand que les 20µm ne serait-ce que par la diffraction.
Si la fibre est multi mode, il y aura plusieurs "rayons" avec des angles de sortie différents. Si la fibre est monomode, il y aura un seul "rayon" mais alors le vrai diamètre de sortiesera inférieur à lambda/2 et le faisceau s'ouvrira encore plus à cause de la diffraction.
En résumé, cela ressemble plus à un fusil à canon scié qu'a un pointeur laser.
Au revoir.

[nono1789]

si je te suis LPFR, l'onde lumineuse sera diffracté, la sortie de la fibre se comportant comme une fente. Dans ce cas imaginons que l'onde lumineuse soit de l'UV de longueur d'onde 300 nm et le diamètre de la fibre d=10 µm dans ce cas la tache aura une largeur de
2*lambda/d soit 6cm !

mon raisonnement tient il la route?

Autrrs questions en radioactivité : quelle est la signification des nombres en indice et expsant des particules élémentire :
elecron e (0, -1)
proton(1,1)
neutron (1,0)
positon (0,1)

[LPFR]

mon raisonnement tient il la route?

Bonjour.
Oui, votre raisonnement est bon, sauf qu'il ne s'agit pas d'une fente mais d'un "disque". Mais l'ordre de grandeur est bon. Regardez wikipedia.
La diode d'un pointeur laser tire avec des angles d'ouverture de l'ordre de 50°. Si le pointeur fait un faisceau fin, c'est grâce à l'optique située devant.

Pour les autres questions, ouvrez de nouvelles discussions avec les bons titres.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[predigny]

Bonjour,
Je ne vois pas où vous indiquez la distance entre l'écran et la sortie de la fibre. Dans le premier post vous dites : "Mettons un ecran blanc à quelques centimètres de la sortie de la fibre", mais ça manque un peu de précision pour calculer le diamètre de la tache sur l'écran. De plus, pourquoi choisir de l'UV qui est invisible, pour observer le diamètre de la tache ?

[nono1789]

Bonjour,
Je ne vois pas où vous indiquez la distance entre l'écran et la sortie de la fibre. Dans le premier post vous dites : "Mettons un ecran blanc à quelques centimètres de la sortie de la fibre", mais ça manque un peu de précision pour calculer le diamètre de la tache sur l'écran. De plus, pourquoi choisir de l'UV qui est invisible, pour observer le diamètre de la tache ?

Si l'écran est à 3 cm par exemple y a t il moyen de calculer plus précisément le diamètre de la tache ? Pour la longueur d'onde on peut prendre du 630 nm (orange) par exemple.

[nono1789]

Bonjour,
Je ne vois pas où vous indiquez la distance entre l'écran et la sortie de la fibre. Dans le premier post vous dites : "Mettons un ecran blanc à quelques centimètres de la sortie de la fibre", mais ça manque un peu de précision pour calculer le diamètre de la tache sur l'écran. De plus, pourquoi choisir de l'UV qui est invisible, pour observer le diamètre de la tache ?

Si l'écran est à 3 cm par exemple y a t il moyen de calculer plus précisément le diamètre de la tache ? Pour la longueur d'onde on peut prendre du 600 nm (orange) par exemple. diamètre de la fibre d=10µm

En effet LPFR ici la fente est la sortie de la fibre donc circulaire on obtient en diffraction une tache d'airy.

La formule de l'angle solide sous lequel on voit la tache est
teta= 1,22*lambda/d

teta=1,22*(600e-9)/10e-6=0,0732 °
ce qui nous donne teta/2=0,0366°

Or tan(teta/2)=r/d' r=rayon de la tache centrale et d'=3 cm la distance ecran sortie de la fibre
ce qui donne r=teta*d'/2=0,0366*3e-2=0,11 cm
Soit un diamètre de 0,22 cm. cela me parait bien petit

[LPFR]

La formule de l'angle solide sous lequel on voit la tache est
teta= 1,22*lambda/d

Re.
Non. Ce n'est pas un angle solide mais un angle tout court. Et c'est le demi-angle ouverture du cône qui va de la source au premier zéro de l'image de diffraction.
A+

[LPFR]

Soit un diamètre de 0,22 cm. cela me parait bien petit

Re.
Si le diamètre de sortie est de 10µm, la fibre n'est pas en monomode et vous aurez plusieurs modes qui sortent avec les angles différents.
Votre calcul n'est plus valable car les différents modes ne sont pas en phase ni peut être même cohérents.
Ce calcul n'est valable que si tout le plan de sortie de la source est en phase.
A+