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Niveau seconde
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devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu

Posté par
Cedhulk
29-10-08 à 11:12

Un rayon monochromatique arrive sur une vitre faite en verre d'indice 1,6 et d'une certaine epaisseur e=5mm. L'angle d'incidence est i=30°

1/Calculer la vitesse de propagation de la lumiere dans le verre.
2/Calculer l'angle de réfraction r dans le verre puis tracer ce rayon.
Dans celui là j'aimerai juste que vous me montrez le shémas.
3/Quel est le temps mis par la lumière pour traverser le verre ?
J'ai vraiment besoin de cette réponse, je ne comprend pas très bien, pouvez vous m'expliquer? merci
4/Calculer l'angle d'incidence i' sur la deuxieme interface.
Celle la aussi je ne comprend pas très bien j'aimerai que vous m'aidiez aussi dedans et que vous m'expliquez.
5/Avec quel angle de réfraction le rayon ressort t-il du verre? Tracer ce rayon
J'ai besoin aussi de cette réponse, pouvez vous aussi faire le shéma et me le montrer.
6/Comparez la direction du rayon qui arrive sur la vitre et celle de celui qui en ressort. Cela dépend t-il de l'indice du verre.
J'ai besoin aussi de cette réponse ^^, merci beaucoup

Merci beaucoup j'espère que vous me répondrez vite avnt le 6 novembre. ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 11:40

Bonjour,

Quelle est ta réponse pour la question 1 ?

Quelle relation dois-tu appliquer pour la question 2 ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 11:51

Pour la question 1 , j'ai mis V=la vitesse de la lumière
n=indice de réfraction

v/n=3*108/1,6=1,875*108 m/s

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 11:51

les * c'est les signes de multiplications ^^

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 11:53

pour la 2 j'ai mis
n1 * sin i1=n2 *sin i2
n1=1,6 et n2 1,6
sin r = sin i1/1,6 = sin30/1,6 = 0,3125
Donc r= 18°

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 11:56

Nous sommes d'accord.

Tu peux aussi écrire ainsi : v = c / n = 3.108 / 1,6 = 1,875.108 m.s-1

Quelle est la relation qui permet de calculer l'angle de réfraction r connaissant l'angle d'incidence i et les indices des deux milieux ?

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:01

Les messages se sont croisés !

Oui mais il y a des problèmes de notation

nair = 1
nverre = 1,6

nair.sin(i) = nverre.sin(r)
donc
sin(r) = (nair / nverre) sin(i)
et
r = sin-1[(nair / nverre) sin(i)]

Application numérique :

r = sin-1[ (1 / 1,6) . sin(30°) ] 18,2°

oui, r 18°

Question 3 ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:12

la 3 je l'ai pas faite je ne comprend pas très bien
svp j'espere que tu me donneras la reponse

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:20

Tu connais l'épaisseur de la vitre (énoncé)
Tu connais l'angle entre la normale à la vitre et le rayon réfracté (question 2)
Tu connais la vitesse de la lumière dans la vitre (question 1)

Alors...
Quelle est la longueur du trajet de la lumière dans la vitre ?
Quel temps faut-il à la lumière pour parcourir ce trajet ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:21

ahoui j'avais oublier mon shémas voici le shéma :

devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:56

la longueur du trajet est de 5 mm

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:58



Le rayon n'est pas perpendiculaire aux faces (cela serait vrai si i = r = 0°) ; tu as trouvé que r 18°

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 12:58

il faut faire t=v*t ??

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 13:00

je veux dire t= d/t

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 13:03

le 5 mm il faut que je le convertisse en mètres ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 13:12

tu peux me dire la réponse ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 13:19

c'est surtout la question 3, 4, 5 , 6 que je dois répondre il compte le plusde points c'est noté sur 20

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 13:41

Le trajet de la lumière dans la vitre ne vaut pas 5 mm

A la fin de la deuxième question on te demande de tracer le rayon dans la vitre ; l'as-tu fait ? Tu verras que le trajet ne vaut pas 5 mm

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 15:23

oui ta raison

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 15:28

le shéma n'est pas en échelle réel il est en cm

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 16:19

pas en cm

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 16:45

mais je comprend tjrs pas

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 29-10-08 à 16:54

AUSECOUR !

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 09:36

Appelons I le point où le rayon rentre dans la vitre
Appelons J le point où le rayon sort de la vitre

Je suppose que, comme ton énoncé le demande, tu as fait un dessin du rayon dans la vitre. Le segment IJ fait un angle d'environ 18° avec la normale à la vitre au point I (et aussi au point J d'ailleurs, on en reparlera...)

Quelle est la longueur de IJ ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:05

mrci mais le dessin il est pas a l'echelle je fais comment

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:14

le rayon il fait 6 mm

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:17

car dans le shéma il y a un mm qui est rajouté alors 5mm + 1mm= 6mm

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:20

alors je fais t=d/v
               =6/1,875
               =3,2 ?
c quoi l'unité ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:22

mètre par seconde (m/s)

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:22

????

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:29



La longueur du trajet dans la vitre n'est pas de 6 mm

Il faut faire un tout tout petit peu de trigonométrie !
Quelle est la relation littérale ?
Quelle est l'application numérique ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:56

ah daccord j'ai compris sa forme un triangle, on connais juste un coté et un angle

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:57

mon triangle s'appelle ijk

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 11:58

en + ya un angle droit

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 12:50

alors je fais COS Î=IK/IJ

                   =COS 18°= 5/IJ
      
                   IJ= 5/COS 18°

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 12:51

= 5,26

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 12:52

si je mets deux chiffres significatifs ça fait 5,3 mm

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 13:09

voici le shéma :

devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 13:22

pour le 4 on peut faire pythagore car on connait 2 longueurs

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 13:23

a non g rien dit

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 13:30

4/SIN J= IK/IJ
       = 5,00/5,30
       = 0,943
     J = 70°

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 13:31

J c'est angle ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 13:53

Ta réponse de 12 h 51 :

oui : IJ = 5,26 mm

Quel est donc le temps mis par la lumière pour traverser la vitre (attention : n'oublie pas l'unité !) ?

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 14:36

dsl je ne t'ai pas répondu

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 14:40

t = d/v

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 14:43

=5,26/1,875*108
=2,805*10-8

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 14:44

m/s

Posté par
Coll Moderateur
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 14:49



1) l'épaisseur de la vitre est e = 5 mm (et pas 5 m) et de même le trajet IJ vaut 5,26 mm (et pas 5,26 mètres !)
Donc il faut commencer par convertir les millimètres en mètres si tu veux utiliser une célérité (vitesse) de la lumière en mètres par seconde

2) l'unité que tu donnes dans ton message de 14 h 44 ne convient pas. C'est une unité de vitesse or tu calcules une durée. L'unité de durée sera probablement la seconde (symbole : s)

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 15:02

=5,26/1,875*108*10-3
=2,805 s

Posté par
Cedhulk
re : devoir maison sur la vitesse de la lumiere dans un milieu 30-10-08 à 15:10

=2,805 * 10-5 s

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