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Niveau maths sup
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Refraction et prisme

Posté par
aspic1
12-09-07 à 17:54

Salut à tous,

Voici mon exo :

Soit un prisme d'angle 60 degres et d'indice n = 1,6 dans l'air. On pose un echantillon de matériaux transparant d'indice N inconnu sur la face d'entree du prisme. (voir schema)

- Exprimer N en fonction de A, n et de l'angle i' dans l'air correspondant à un rayon incident rasant.

Pouvez vous me donner une piste ? Thanks !

Refraction et prisme

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 13-09-07 à 13:19

Bonjour,

Premier dioptre : N.sin(90°) = n.sin(r)
Deuxième dioptre : n.sin(r') = 1.sin(i'')
Par la géométrie élémentaire : r + r' = A = 60°

Posté par
aspic1
re : Refraction et prisme 13-09-07 à 18:21

oki merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 13-09-07 à 18:28

Je t'en prie.
A une prochaine fois !

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 23-09-13 à 22:07

Bonjour à tous et à toutes.

J'aurai 2 petites questions concernant ce sujet:
Montrer qu'il faut avoir N<n

Si i'= 11 degré, alors combien vaut l'indice N ?

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 08:01

Bonjour,

Il est très simple de répondre à ces deux questions en lisant les quelques messages du topic.

Quelles réponses proposes-tu ?

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 16:17

Pour la 1ere c'est parce que sinon il y aura reflexion totale non ?

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 17:28

Mais je vois pas comment l'expliquer, le montrer

Excuser moi mais mon schema n'est pas exactement le même, le rayon quand il arrive sur le prisme a un petit angle. Il est rasant en effet ce qui implique que que l angle r est situé au 1er rayon refracté

Merci d'avance de votre aide.

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 17:58

Encore désolé du triple post mais je voulait également préciser que n=1.60 c'est celui du prisme. Voilà, désolé je n'est plus rien à redire

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:09

Désolé, je ne comprends rien de ce que tu écris.
L'énoncé posté (il y a 6 ans ! ) le 12/09/2007 à 17 h 54 est très clair.
Ce que j'ai répondu alors suffit pour y répondre (mon message du 13/09 à 13 h 19)

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:17

J'ai upper cet énoncé car il ressemble très fortement, c'est le même mise à part le 1er rayon qui n'arrive pas à 90 degré

L'énoncé exact pour moi est: On considère un prisme d'angle A= 60 degré et d'indice n= 1.60. On pose un échantillon d'un matériau transparent d'indice inconnu N sur la face d'entrée du prisme et on considère la réfraction d'un rayon incident rasant

Et dans ce schéma, je n'ai pas de r' mais r qui est l'angle de réfraction entre la 1ere normale et le 1er rayon réfracté dans le prisme

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:21

C'est donc, si je comprends bien, exactement le même énoncé.
Un rayon rasant est conventionnellement pris à i = 90°

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:30

Oui sauf que je n'ai pas le r'

Donc ce que vous avez dit il y a 3 mois est bien bon.

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:31

Pas trois mois, six ans !

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:38

En effet, cet exercice redevient à la mode

Bref.. Je ne vois pas comment montrer N < n

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:39

Que vaut sin(90°) ?

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:43

Il vaut 1

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 18:50



Alors ?

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 19:01

donc i1= pi/2
donc sin i1 = 1

n1sini1 = n2sin i2
n1= n2sin i2 lim
donc sin i2 lim= n1/n2
i2 lim = arc sin (n1/n2)

J'ai ça

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 19:08

Et tu n'en déduis pas qu'il faut que N < n ?

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 19:14

est ce que je peux dire que si n > N alors on aura réflexion totale donc n doit être inférieur à N non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:12

Arcsin(N/n)

Cela ne te permet pas de conclure ?

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:17

Iil existe un rayon incident pour lequel on a plus de rayon réfracté qui d'après la troisième loi de Descartes est  imax = Arcsin (N/n)

Est ce que cela suffit ou j'ai faux ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:18



La question est :

Citation :
Montrer qu'il faut avoir N

(ton message du 23 à 22 h 07)

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:29

Je vois pas comment conclure, sauf car si N>n alors on a un sinus positif ce qui entraine une reflexion totale et donc il ne passera pas dans le prisme

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:36

Je croyais que tu étais en maths sup ; excuse-moi...

Si N > n on n'a pas un sinus positif.
Un sinus est toujours inférieur à 1 (programme de troisième au collège)

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:54

Non je ne suis pas en maths sup loin de là.
Je ne suis qu'en seconde mais ceci n'est pas un exercice de physique de seconde.

C'est pour ça que je connais pas trop les formules de physique

Donc c'est si j'ai N < n alors son sinus est au deçà de 1 et donc j'ai réfraction.

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 20:56

Vu que je pensais qu'il y avait un âge requis.. j'ai mis étude supérieur mais je ne suis qu'en seconde

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 24-09-13 à 21:31

POur i=11, je remplace juste i par 11

Nsin i  = n sin i'
N sin 90 = 1.6 sin 11
N = 1.6 sin 11
N = 0.31

où je peux utiliser la 2 loi de descartes soi sin i' = n2/n1
Ce qui revient au même résultat. Ai-je bon ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 25-09-13 à 09:08

Quel que soit ton âge, tu as le droit de chercher à faire tous les problèmes que tu veux ! Là n'est pas la question.
Il aurait quand même été bon que tu signales que tu étais en seconde. On n'aide pas de la même manière un élève de seconde et un élève de maths sup... Ils n'ont normalement pas le même niveau !
__________

Ce n'est pas bon.
En reprenant les notations de la figure :

Citation :
Premier dioptre : N.sin(90°) = n.sin(r)
Deuxième dioptre : n.sin(r') = 1.sin(i'')
Par la géométrie élémentaire : r + r' = A = 60°

Tu connais :
n = 1,60
i'' = 11°

Il faut :
. en déduire r'
. puis déduire de la valeur de r' celle de r
. puis en déduire N

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 25-09-13 à 18:30

Je trouve N=1,28 est correct ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 25-09-13 à 19:06



C'est très bien !

Posté par
davidod12
re : Refraction et prisme 25-09-13 à 19:11

Ha, enfin

Je vous remercie beaucoup de votre aide qui m'a été précieuse.

Une très bonne continuation à vous

Posté par
Coll Moderateur
re : Refraction et prisme 25-09-13 à 19:16

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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