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Sujet du devoir
Les fibres optiques permettent de transmettre des radiations parfois sur de longues distances. Elles sont utilisées dans les télécommunications pour la réalisation de résaux haut-débit, ou en medecine dans les fibroscopes pour observer et traiter certaines parties internes du corps, comme l'estomac.On considère une fibre optique constituée d'une coueur cylindrique transparent d'indice nc entourée d'une graine transparente d'indice ng.
Un mince faisceau de lumière se propage dans le coeur et atteint la surface de séparation coeur-graine au point I avec un angle d'incidence ic.
Schéma ici : http://hpics.li/4be8453
1) Un des milieux a un indice de réfraction égal a 1.52 et la valeur de l'autre est de 1.48. Sachant qu'il peut y avoir réflexion totale à l'interface coeur-graine, attribuer a chaque milieu son indice.
2) Ecrire la relation de descartes de la réfraction dans la situation étudiée ici.
3) Calculer la valeur de l'angle d'incidence limite a partir duquel il y a réflexion totale.
4) Avant d'entrer dans la fibre de la lumière provient de l'air. Pour un angle d'incidence a l'entrée dans le coeur de 30°, la lumière cheminera-t-elle grâce a des réflexions totales dans la fibre ? Tracer le trajet de la lumière dans la fibre ci-contre.
Où j'en suis dans mon devoir
Bonjour , voila j'ai vraiment essayer de faire l'exercice mais je n'ai rien compris. J'ai recopier le schéma de l'énonce ici http://hpics.li/4be8453.Merci de m'aider
Cordialement.
5 commentaires pour ce devoir
J ai essayer. De comprendre mais la physique n'est pas mon point fort . Merci de m'aider svp
Bonjour,
1)Il peut uniquement avoir une réflexion totale que si on passe d'un milieu plus réfringeant à un milieu moins réfringeant c'est à dire dans le cas ou l'indice du coeur de propagation est supérieur à l'indice de la gaine soit dans notre cas nc>ng et par conséquent : nc=1.52 et ng=1.48
2)Dans le cas de la loi de Snell-Descartes on :
nc*sin(ic)=ng*sin(ig)
Or, s'il y a une réflexion totale, alors ig=90° et par conséquent :
nc*sin(ic)=ng*sin90
soit :nc*sin(ic)=ng (car sin90=1)
3)Il y a réflexion totale que si sin(ig)=1 soit ig=90
Par conséquent, sin(ic)=ng/nc
soit : sin(ic)=1.48/1.52
soit sin(ic) =0.974
soit : ic=sin^-1(0.974)
soit ic=76°,7
Par conséquent l'angle limite pour lequel il y a réflexion totale est de 76°,7 .
4)D'après la question 3) on sait que si un faisceau a un rayon incident inférieur à 76°,7 alors il n'y aura pas de réflexion totale et si par contre le faisceau incident a un rayon incident supérieur à 76°,7 alors il y a réflexion totale. Par conséquent, avec un faisceau incident de 30°, la lumière ne cheminera pas dans le coeur de la fibre optique par des réflexions totales et donc, le faisceau incident va subir une réfraction au niveau de la gaine
1)Il peut uniquement avoir une réflexion totale que si on passe d'un milieu plus réfringeant à un milieu moins réfringeant c'est à dire dans le cas ou l'indice du coeur de propagation est supérieur à l'indice de la gaine soit dans notre cas nc>ng et par conséquent : nc=1.52 et ng=1.48
2)Dans le cas de la loi de Snell-Descartes on :
nc*sin(ic)=ng*sin(ig)
Or, s'il y a une réflexion totale, alors ig=90° et par conséquent :
nc*sin(ic)=ng*sin90
soit :nc*sin(ic)=ng (car sin90=1)
3)Il y a réflexion totale que si sin(ig)=1 soit ig=90
Par conséquent, sin(ic)=ng/nc
soit : sin(ic)=1.48/1.52
soit sin(ic) =0.974
soit : ic=sin^-1(0.974)
soit ic=76°,7
Par conséquent l'angle limite pour lequel il y a réflexion totale est de 76°,7 .
4)D'après la question 3) on sait que si un faisceau a un rayon incident inférieur à 76°,7 alors il n'y aura pas de réflexion totale et si par contre le faisceau incident a un rayon incident supérieur à 76°,7 alors il y a réflexion totale. Par conséquent, avec un faisceau incident de 30°, la lumière ne cheminera pas dans le coeur de la fibre optique par des réflexions totales et donc, le faisceau incident va subir une réfraction au niveau de la gaine
D'accord avec la réponse de IMD ci-dessus.
J'ajouterai juste que dans la question 4) une partie du rayon est réfractée, une autre réfléchie.
J'ajouterai juste que dans la question 4) une partie du rayon est réfractée, une autre réfléchie.
Merci beaucoup , vous êtes doué :).
Ils ont besoin d'aide !
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C'est un peu juste J-2 !
Un site que je vous conseille
http://www.academie-en-ligne.fr/Ressources/7/SP20/AL7SP20TEPA0110-Sequence-03.pdf
S'il y a blocage, n'hésitez pas à me recontacter !