Physique 2nd la fibroscopie

[invitee776dd39]

Bonjour! J'ai un probleme ! Mon prof de pysique 'ma donné un exercice que je n'arrive pas a résoudre.. Pouriez vous m'aider?
IV- Application : Comment la lumière reste confinée dans le coeur de la fibre ?
Une fibre est constituée d’un coeur, d’indice ncoeur= 1,5 entouré d’une
gaine d’indice ngaine= 1,4.
Le faisceau lumineux arrive sur la face d’entrée de la fibre, sous un angle
d’incidence i1 = 30°.
1- Déterminer l’angle de réfraction i2.
2- Quelle est la relation entre les angles i2 et i3 ? En déduire la valeur de i3.
3- Calculer l’angle limite ilim de réflexion totale du coeur vers la gaine :
4- Est-ce que le rayon avec un angle i3 se réfléchit sur la gaine ?

Sur la piece jointe, vous trouverez le dessin representant cet expercice! merci d'avance
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[invitee776dd39]

sachant que j'ai trouvé deja la question 1 et 2 :
i2=19° et donc i3=71°

[invite93279690]

sachant que j'ai trouvé deja la question 1 et 2 :
i2=19° et donc i3=71°

Salut,

Lorsque tu utilises la relation


pour la réfraction du rayon dans la fibre, il faut s'assurer que le
est toujours inférieur à 1 (la partie positive d'un sinus est toujours inférieure à 1).

cela conduit à la condition suivante


Ou alors, en inversant la formule on trouve



qui peut s'écrire aussi



où est appelé l'angle limite au delà duquel il n'y aura pas de réfraction dans la gaine mais uniquement une réflexion totale.

rmque: l'angle limite existe seulement si le rayon passe d'un indice à un indice moins élevé.

Dans ton cas j'ai trouvé (vérifies quand même) que ° et donc normalement le rayon avec un angle ° se réfléchit totalement sur la gaine.

[arrial]

Salut,




Un schéma prévaut toujours sur un baratin …
n₁.sin θ1 = n₂.sin θ₂ ; -1 ≤ sin x ≤ +1
n₁ > n₂ implique θ₂ > θ₁


Situons nous dans le milieu d'indice optique supérieure [n₁ > n₂]
► Une incidence faible [θ₁₁ - rayon rouge] permet sans ambiguïté un rayon réfracté, mais avec un angle θ₂₁ > θ₁₁

► augmentons θ₁ → θ₂ augmente encore plus
► augmentons encore au maximum : θ₂ atteint la position rasante : il ne pourra pas aller plus loin ‼ [θ₁₂ et θ₂₂ - rayon bleu]
► si on va au delà [θ₁₃ > θ₁₂ - rayon vert], le rayon incident sera donc intégralement réfléchi.

n₁ est l'indice du cœur, n₂ celui de la gaine :
Tous les rayons ayant un angle d'incidence [i₃ sur ta figure] supérieur à θ₁₂, donc suffisamment inclinés sur l'axe, seront donc réfléchis, donc transmis par la fibre.
[quand à la détermination de i₃ à partir de i₁, il suffit de considérer l'indice de l'air comme étant égal à 1]



@+

[A voir en vidéo sur Futura]