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[UE 3-a] Mariano/optique/séance 7tuto | ... | aide qcm 2 séance num 7 optique(Résolue)

Question

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poukylebouc
Membre
Médecine Montpellier
Bonjour, j'ai essayé de comprendre le qcm 2 de la séance numéro 7 mais meme la correction ne m'a pas aidé. Tout d'abord pourquoi on nous donne le n de l'eau?
Pour l'item deux, on cherche l'angle maximum d'incidence (l'angle minimal n'existe pas?) il s'agit de l'angle 1: n1 sin i = n2 sin r ==> Arcsin(1.45/1.8)= 53.6 non? Car je ne comprends pas la correction.

Pour l'item e, si= 45°. si comme l'énoncé le dit la reflexion doit etre totale, pourquoi on n'utilise pas la première loi de descartes i=r?
n1 sin45=n2 sinr <=> sinr = sin45 (n1/n2) <=> sinr= 0.8777.. ==> arcsin r= 61.3°
Comme r = 61.3° alors r'= 90-61.3=28.6

Merci d'avance! (je suis vraiment en galère)
Par poukylebouc le 14/11/2011 à 14h57 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte

Réponses

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Caroline
Tuteur simple
Médecine Montpellier
Bonjour,

-no=1.32 soit celui de l'eau, ce détail n'a pas grande importance, tu peux simplement imaginer ta fibre optique plongée dans l'eau

-en évoquant "l'angle minimal" d'incidence dans l'item 2, le but est finalement de calculer la valeur de l'angle limite i (initial) et non l'angle r'pour obtenir la propagation escomptée (soit une reflexion totale entre le milieu d'indice n1 et celui d'indice n2.Il restera ensuite à déterminer si cette valeur correspond à un maximum ou un minimum.
Ainsi il fallait poser n1 sin r'=n2*1
en déduire r'. A partir de r' déduire r: les deux angles r et r' étant complémentaires tu déduis que r=90°-r'. Ensuite il fallait encore utiliser la relation de Descartes telle que no sin i=n1 sin r. Tu en déduis ainsi i.
Maintenant pour déterminer s'il s'agit d'une valeur maximale ou minimale tu te peux te poser la question suivante :
que se passe-t-il si j'augmente i? Si i augmente alors sin i augmente donc sin r augmente soit r augmente. Or r'=90°-r, ainsi si r augmente r' diminue, donc sinr' diminue, sin t ( avec t l'angle de la transmission du rayon dans n2 supposé égal à 90° pour qu'il y ait un reflexion totale entre n1 et n2) diminue. Or si t diminue il devient inférieur à 90° et la reflexion n'est plus totale dans la fibre optique. Ainsi si on repart de la base on se rend compte qu'une augmentation initiale de i entraîne une diminution de t. Si l'on veut conserver une reflexion totale entre n1 et n2 il ne faut donc pas augmenter i lorsqu'il a atteint sa valeur limite. Il s'agit donc d'un angle maximal.

-Pour tout le qcm: quand on parle de reflexion totale celle-ci ne s'applique que pour le passage du milieu d'indice n1 au milieu d'indice n2. On emprisonne le rayon dans la fibre si tu veux. Ainsi pour l'item il fallait poser: n0 sini= n1sinr en prenant i=45° on en déduit r. Or ret r' sont complémentaires (tu peux le retrouver par la technique des angles alternes externes égaux). Ainsi une fois r calculé tu déduis r' tel r'=90°-r=59°
Par Caroline le 15/11/2011 à 12h43 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Caroline
Tuteur simple
Médecine Montpellier
C'est une question type TD
Par Caroline le 15/11/2011 à 13h02 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Nimois
Membre
Médecine Nîmes
Bonjour,
- Quand tu dis "Il s'agit donc d'un angle maximal". C'est pour ça que l'item b est faux ? Parce que dans la proposition on parlait d'angle minimal ?
- D'autre part, tu dis "quand on parle de reflexion totale celle-ci ne s'applique que pour le passage du milieu d'indice n1 au milieu d'indice n2. On emprisonne le rayon dans la fibre si tu veux". Ça j'avais compris. Mais du coup pourquoi l'item c est faux ? Parce qu'une fois dans la fibre, le n0 n'a plus d'importance si ? A moins qu'on inclue implicitement dans le terme "propagation", l'entrée dans la fibre (et à ce moment là n0 a un effet) ?
Merci heureux

"Un jour Chuck Norris voulut matérialiser l'infiniment précis, il créa les réponses du Tuto'"

Par Nimois le 17/11/2011 à 00h20 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Marion Chanchou
Tuteur admin
Médecine Montpellier
Bonsoir.

Pour ta première question: oui, c'est ça: la propagation s'effectuera pour angle incident compris entre 0° et l'angle limite, maximal (au-delà, la propagation ne sera pas possible car il n'y aura pas de réflexion totale, et le faisceau s'atténuera lorsqu'il entrera en contact avec la gaine, d'où le fait que l'angle n'est pas minimal mais maximal).

Pour ta seconde question: Tu peux bien voir que si n0 avait été différent, toutes les valeurs d'angles limites auraient changé! Du coup, n0 influe sur la manière dont le faissceau va se propager (si on n'avait considéré, dans l'exercice, que la propagation à l'intérieur de la fibre optique, sans l'arrivée du rayon dans ladite fibre, alors en effet n0 n'aurait pas d'influence sur la propagation, car le faisceau ne traverserait pas le milieu d'indice n0, mais ce n'était pas le cas dans notre exercice).


Bonne soirée!

Tutrice Qualifiée en UE3. Coordinatrice en UE3-b de l'ATM².

Par Marion Chanchou le 18/11/2011 à 19h35 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte

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