Prisme et réfraction

Publié le 26 févr. 2010 il y a 14A par Anonyme - Fin › 20 mars 2010 dans 14A
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Sujet du devoir

Hello,

Bon bah. C'est la misère, y'a pas d'autres mots pour décrire ma situation v.v

voici mon exercice :

Données :

Les angles du prisme sont tous égaux à 60°.

A l'intérieur du prisme, le rayon lumineux est parallèle à la base.

L'indice de réfraction rouge dans le prisme est n2r = 1.504 et dans l'air n1r = 1.000.

l'indice de réfraction de la radiation violette dans le prisme est N2v=1.521 et dans l'air n1v=1.000.

1) Montrer que i2r = 30° et calculer i1r.
2) Montrer que i'1r = 30° et calculer i'2r.

On remplace la radiation monochromatique rouge par une radiation monochromatique vilette. On règle le dispositif de manière à avoir le même angle i2.

3) Calculer i1v.
4) Calculer i'2v.

5) On appelle déviation, l'angle aigu qui fait le rayon sortant du prisme avec le rayon entrant dans le prisme : calculer la déviation du rayon rouge et du rayon violet.

6) que se passerait-il si les rayons rouge et violet entraient dans le prisme sous le même angle d'incidence?

Où j'en suis dans mon devoir

Bon, autant être directe, c'est la misère.

Je sais que deux devoirs similaires ont déjâ été posté sur ce site sur le même sujet, problème ? L'un n'apporte pas vraiment de réponse et sur l'autre les éléments de réponses ont été mis sur des images plus accessibles à l'heure actuelle.

Je sais utiliser la loi de Descartes, ca, ca va.

C'est avec la loi de Descartes que j'ai trouvé que pour une radiation rouge on a

i1 = 48.8 i'1 = 30
i2 = 30 i'2 = 48.8 (là, moins sur)

et pour une radiation violette :

i1 = 49.5 i'1 = 30
i2 = 30 i'2 = 49.5 (moins sur ici aussi)


Pour le 5), là, pas compris.

Le 6 je connais, même en entrant dans le prisme sous le même angle, ils sortieraient sous un angle différent.

Voilà le schéma qui m'est gracieusement fourni ... http://img121.imageshack.us/img121/6440/yyyen.jpg

Je vois bien les angles droits, le triangle ABC et ses trois angles égaux, mais ca va pas beaucoup plus loin.

Mon problème n'est pas tant de trouver les réponses mais plutôt de les justifier, et il faut bien avouer que ma moyenne en maths ne dépasse que difficilement les 6 !

Bref ... Si vous pouvez m'aider, merci d'avance.



9 commentaires pour ce devoir


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02didi02
02didi02
Posté le 3 mars 2010
Bonjour,

je vais tenter tant bien que mal de t'expliquer.

1) il faut montrer que i2 = 30° grace au fait que BC est parallele à la base du prisme.
La normale N1 au point B est perpendiculaire à l'axe AB.
Ensuite tu sais que comme BC est // à la base ABC est aussi en triangle avec tous ces angles à 60°
La droite AB a un angle de 180° au point B = i2 + 60 (du prisme) + 90 (de l'angle droit le normal) = 180
donc i2 = 30°

Pour trouver i1 la tu utilises descartes
n1 sin i1 = n2 sin i2
sin i1 = 1.504 sin 30
i1 = 48.76° ok on trouve pareil

02didi02
02didi02
Posté le 3 mars 2010
2) pour montrer que i'1 = 30 ° c'est la meme chose que pour i2 sauf que c'est dans l'autre sens

n2 sin i'1 = n1 sin i'2
1.504 sin 30 = sin i'2
i'2 = 48.8° c'est le meme angle que i1 verifiable sur le dessin ils sont identique
02didi02
02didi02
Posté le 3 mars 2010
5) regarde pour etre un peu plus clair sur ce schema
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/fr/6/6d/Sch_prisme1.gif

la deviation c'est l'angle D

as tu vu la formule de la deviation dans ton cours?
02didi02
02didi02
Posté le 3 mars 2010
6) regarde cette petite animation

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Light_dispersion_conceptual_waves.gif

le rayon rouge ressort beaucoup plus haut et le violet plus bas

pour le prouver il faut que tu te serves de l'indice de refraction de la lumiere violette et rouge et des resultats que tu as trouvé en 1 et 2

Tu as vu que i'2 rouge < i'2 violet, donc le rayon violet sort plus bas que le rayon rouge
Anonyme
Posté le 3 mars 2010
Bonjour !

Tout d'abord, merci de m'accorder un peu de ton temps.

Alors, pour la 4) c'est déjà un peu plus clair dans ma tête et je pense pouvoir le justifier avec mes mots maintenant.

La 5, eh bien non, formule de déviation inconnue au bataillon :/

Et la 6 nous sommes d'accord. (du moins je crois :) )
02didi02
02didi02
Posté le 3 mars 2010
pour la formule de la deviation je t'avoue avoir regarder sur le net car je ne l'avais plus en tete donc si tu ne l'a pas vu essaie de comprendre avec ton schema pour la retrouver c'est l'addition d'angle deja present sur ton dessin

je suis contente que tu es compris pour les autres car pas facile d'expliquer avec de simple mot sans dessin
Anonyme
Posté le 3 mars 2010
Pour la déviation, j'ai trouvé ceci sur le net.

i1 + i2 = A
D = i1 + i2 – A

Donc enfait, si j'ai bien compris, la déviation c'est la différence d'angle induite à la sortie par le prisme par rapport à un faisceau de lumière "droite"

Je vais m'y remettre de suite, je pense y arriver.

Si j'ai des soucis je reposterais et si j'y arrive sans trop de problèmes je fermerais le devoir ( avec distribution de points bien entendu :D )

02didi02
02didi02
Posté le 3 mars 2010
oui c'est ca la definition que j'ai vu aussi
Anonyme
Posté le 4 mars 2010
J'ai terminé (bon, j'ai pas fait que ça hein), merci beaucoup à toi.

<3

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