Une fibre optique est un cylindre de verre souple, de rayon proche du millimètre, entouré d’une gaine. La lumière issue de l’objectif se propage en ligne droite dans le verre. Au contact de la gaine elle est réfléchie comme sur un miroir car son angle d’incidence est supérieur à un angle limite de réfraction. Elle arrive donc dans l’œil du médecin. A la différence d’un miroir, la réflexion de la lumière a lieu parce que l’indice du verre est supérieur à celui de la gaine. Ces indices sont tels que l’angle limite de réfraction est environ égal à 80°. Le rayon lumineux étant quasiment parallèle à l’axe de la fibre, l’angle entre le verre et la gaine est toujours supérieur à cet angle.
Indice de réfraction fibre optique : 1,52
Indice de réfraction gaine : 1,50
2ème loi de Descartes : n1 sin i1 = n2 sin i2
Surface de séparation fibre optique/gaine donc le milieu 1 est la fibre optique et le milieu 2 la gaine
Que vaut l’angle de réfraction i2 lorsque l’angle d’incidence est égale à l’angle limite de réfraction ? En deduire la valeur de sin i2
Ma réponse : sin i2= (n1 x sin i1) / n2 = (1,52 x sin80) / 1,50 = 0, 998
Ecrire l’expression simplifié de la 2eme loi de Descartes dans ce cas et déterminer la valeur de l’angle limite de réfraction, est elle en accord avec le texte ?
Ma réponse : Lors du passage de la fibre optique dans la gaine, le rayon réfracté existe toujours. Par contre lors du passage de la gaine à la fibre optique il existe un angle limite d'incidence au dela duquel le rayon réfracté n'existe pas: il y a réflexion totale.
sin( angle limite) = 1,50/1,52= 0,99= 81,9°
Représenter sur un schéma la situation correspondant à un angle d’incident supérieur à l’angle limite de réfraction, et mettant donc en évidence la réflexion de la lumière.
Merci d’avance pour votre aide
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Envoyé par Ma12 