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Déviation d'un rayon lumineux
Bonjour, j'ai un exercice de physique vraiment dur que je n'arrive pas à faire. Pouvez-vous m'aider SVP?
Une lentille plan-convexe est un bloc de verre d'indice n = 1,5 limité par une surface plane et une face sphérique de rayon R et de centre C. Elle reçoit sur sa face plane un rayon lumineux noté (SI) parallèle à une distance d de l'axe optique.
1) Montrer que le rayon (SI) n'est pas déviée à la traversée du dioptre plan.
2) Soit J le point d'intersection du rayon (SI), avec la face convexe de la lentille. Au voisinage du point I, la lentille peut etre assimilée à un prisme d'angle A. Quelle est la réaction liant les angles d'incidance i et de réfraction r sachant que l'indice de réfraction de l'air est égal à 1 ?
3) Dans les conditions de l'expérience, les angles i et r sont petits, on peut admettre que les sinus et tangeante de l'angle sont peu différents de l'angle exprimé en radians. Que devient la relation ?
4) En déduire que la déviation D du rayon incident est D = (n- 1)* i
5) Comment appelle t'on le point d'intersection du rayon émergent avec l'axe optique? Justifier la réponse.
Un dioptre plan dévie un rayon lumineux suivant la loi de Descartes relative à la réfraction de la lumière : sin i = n*sin r, i étant l'angle d'incidence et r l'angle de réfraction.
Si le rayon incident est perpendiculaire au dioptre, i est nul, donc r aussi: le rayon ne subit aucune déviation.
Pour la question 2, la relation est'elle n1 * sin i1 = n2 * sin i2 ?
Que devient la relation à la question 3?
Merci de votre aide.
Question 2: oui; dans le cas particulier, n1 = n, i1 = i, n2 = 1 et i2 = r.
C'est en effet le rayon incident en J qui est dans le verre et le rayon réfracté qui est dans l'air.
Question 3: on peut alors remplacer, avec une faible erreur, sin i et sin r par i et r exprimés en radians.
Merci beaucoup
Pour la question 4, faut'il utiliser les formules vus auparavant car je n'arrive pas à trouver D = (n- 1)* i ?
Pour la question 5, je pense que c'est le foyer car c'est là ou l'intensité des rayons lumineux est la plus forte.
4. Comment s'exprime D en fonction de i et de r ?
5. C'est bien le foyer, mais la raison en est que le rayon incident SJ est parallèle à l'axe.
Désolé mais pour la question 4, je n'y arrive vraiment pas. Pouvez-vous m'aider svp?
La déviation D est'elle bien le rayon incident parallèle à l'axe - le rayon réfracté r?
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