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Niveau seconde
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angle de deviation

Posté par
SOLAINE
06-02-10 à 19:04

J'ai un exercice a faire et je bloque .. Si vous pouviez m'aider s'il vous plait!

Un faisceau laser passe de benzène dans l'eau. L'angle d'incidence est égal a 50°.
1) Calculer la valeur de l'angle de réfraction sachant que l'indice de réfraction dans l'eau est de 1.33 et celui du benzene est de 1.4.

Pour cette question je suis pas sur d'avoir la bonne réponse j'ai utiliser la loi de Descartes et j'ai trouver 0.80 d'angle de réfraction

2) Calculer l'angle de deviation.

Et la je suis bloquer je sais pas du tout quoi faire

Merci de m'aider !

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 06-02-10 à 19:11

Bonsoir,

1. D'après la loi de Descartes sur la réfraction, on a 5$ n_1 \sin i_1 = n_2 \sin i_15$ n_1, n_2 sont les indices des milieux 1 et 2 et 5$ i_1, i_2 sont respectivement les angles d'incidence et de réfraction.

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 06-02-10 à 19:14

2. L'angle de déviation est l'angle que fait le rayon incident avec le rayon réfractée. Fais un beau dessin et tu devrais observer que l'angle de déviation vaut 5$ i_1-i_2 (ça ne se voit pas sans dessin !).

Posté par
SOLAINE
deviation 06-02-10 à 19:15

oui ca en ce qui concerne la premiere question j'ai a peu pres compris mais pour la deuxieme ..

Posté par
SOLAINE
deviation 06-02-10 à 19:15

d'accord merci j'essai sa des demain la j'ai ma dose de chimi =)
bonne soirée

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 06-02-10 à 19:21

De chimie ? C'est de la physique ça !

Bonne soirée alors

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 06-02-10 à 19:25

Pour la question 1, tu devrais trouver un angle de 53,7° donc 54° si tu veux respecter le nombre de chiffres significatifs. Tu as dû laisser ta calculatrice en radians alors que les données sont en degrés...

Posté par
SOLAINE
deviation 06-02-10 à 23:04

J'ai du me tromper dans les calculs >< Je pensai avoir compris !

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 08:05

Les deux indices de réfraction ne sont pas très différents (1,33 et 1,4) donc, vu la formule, l'angle de réfraction (dans cet exercice) ne doit pas être très différent de l'angle d'incidence.

C'est pourquoi ma valeur de 54° me paraît plus cohérente que ton 0,80 (qui d'ailleurs, n'a pas d'unité d'après ton message !).

Posté par
SOLAINE
deviation 07-02-10 à 08:40

oui je pense que vous avez raison c meme sur mais j'ai beau refaire le calcul et je ne trouve pas 54 je dois me tromper a l'equation a tout les coups

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 08:47

Ta calculatrice est-elle bien en mode degré ? Si elle est en mode radian c'est normal que tu ne trouves pas le bon résultat...

Hé bien tu as 5$ \sin i_2=\frac{n_1}{n_2}sin i_1=\frac{1,4}{1,33}\sin(50).

Puis ensuite tu fais Arcsin pour avoir i2 :

5$ \fbox{i_2=\text{Arcsin}\left( \frac{n_1}{n_2}sin i_1 \right)}=\text{Arcsin}\left( \frac{1,4}{1,33}\sin(50) \right)=\underline{54}° (résultat arrondi en ne prenant que deux chiffres significatifs).

Posté par
SOLAINE
reponse 07-02-10 à 09:44

j'ai pas tout a fait cette formule mais c'est bon je viens de refaire le calcul je trouve 53.1 , je vais me lancer pour trouver l'angle de deviation merci bcp pour vote aide

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 09:47

Comment ça tu n'as pas tout à fait cette formule ?!

Tu trouves 53,1° ? C'est que tu as dû faire plus d'approximations que moi, tu devrais avoir le même résultat normalement.

Attention : répondre 53,1 n'a pas de sens, il faut préciser l'UNITE

Posté par
SOLAINE
reponse 07-02-10 à 09:50

la formule que j'ai dans mon cour c'est n1. sini1= n2. sini2
En gros faut faire une equation .. donc je prefere quand meme votre formule

& oui je vais penser a mettre une unité a mes resultats =)

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 09:52

Hé bien c'est exactement la même formule : j'ai juste isolé sin(i2) puis pris l'arcsinus pour obtenir i2...

Posté par
SOLAINE
reponse 07-02-10 à 09:56

pour la votre il n'y a pas besoin d'equation . Je prefere =)

Posté par
SOLAINE
deviation 07-02-10 à 10:08

pour la question 2 j'ai tracer le dioptre plan la normal et quand je trace le rayon dincidence d'angle 50° c'est par rapport a la normale ou au dioptre plan ?

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 10:09

Les équations ne doivent pas êtres très claires pour toi parce que "ma formule" vient de là :

5$ n_1\sin i_1=n_2 \sin i_2 \Leftrightarrow \sin i_2=\frac{n_1}{n_2}\sin i_1 \Leftrightarrow i_2=\text{Arcsin}\left( \frac{n_1}{n_2}\sin i_1 \right).



(c'est donc bien la formule du cours, la loi de Descartes pour la réfraction, de laquelle j'ai extrait i2 que l'on souhaite calculer)

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 10:11

Par définition :

- l'angle d'incidence est l'angle fait par le rayon incident par rapport à la normale au dioptre ;

- l'angle de réfraction est l'angle fait par le rayon réfracté par rapport à la normale au dioptre.

(les deux angles sont mesures donc par rapport à la normale au dioptre)

Posté par
SOLAINE
celeriité 07-02-10 à 10:30

c'est bon j'ai reussi pour l'angle de deviation j'ai fai le dessin , maintenant je dois calculer la célérité de la lumiere dans les deux milieux
j'ai quelques formules mais je ne sais pas la quelle est la bonne :
c=d/t
ou
n = c / v

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 10:44

Tu ne connais pas la distance parcourue par l'onde, ni pendant combien de temps ; tu ne peux donc pas utiliser la relation v=d/t (tu n'as aucune donnée pour...).

Il faut, bien entendu, utiliser la relation qui fait intervenir l'indice, à savoir n=c/v.

Soient 5$ n_1=1.4, n_2=1.33.

Dans le benzène, l'onde se propage à la vitesse 5$ \fbox{v_1=\frac{c}{n_1}}.

Dans l'eau, l'onde se propage à la vitesse 5$ \fbox{v_2=\frac{c}{n_2}}.

5$ c est la célérité de la lumière dans le vide, souvent approximée à 5$ c=3,0.10^8 \text{m}.\text{s}^{-1}

Posté par
SOLAINE
reponse 07-02-10 à 10:53

d'accord donc j'ai fais le calcul et je trouve pour le benzene:
3.0.108/1.33
et sa me donne 225563909.8
C'est sa? Sa me parait bisar comme résultat

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 11:11

(a) Un résultat sans unité n'a AUCUNE valeur ;

(b) Il y a bien trop de chiffres significatifs : la donnée la moins précise en a deux donc le résultat est à exprimer avec deux chiffres significatifs.

D'où 5$ \fbox{v_1=c/n_1}=\underline{2,1.10^8 \text{m}.\text{s}^{-1}} et 5$ \fbox{v_2=c/n_2}=\underline{2,3.10^8 \text{m}.\text{s}^{-1}}.

Vu l'ordre de grandeur de la célérité dans le vide, ça me paraît cohérent, non ?

Attention : tu voulais faire le calcul avec le benzène mais tu as pris l'indice de l'eau !

Posté par
SOLAINE
deviation 07-02-10 à 11:19

ok d'accord j'ai compriis =) merci beaucoup c'est vraiment gentil de m'avoir aider sur cette exercice. Bonne journée et merci encore

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 07-02-10 à 11:21

De rien

Bonne journée également, au plaisir.

Posté par
pommrose
re : angle de deviation 15-02-10 à 15:52

c'est peut-être trop tard mais pour l'angle de réfraction j'ai trouvé 47° --' mon calcul c'est
sin i2= n1 sin i1/ n2 = 1.33 sin 50° / 1.4 = 0.728
i2 = 47°
et pour la question de l'angle de déviation j'ai utilisé la première loi de descartes qui dit que les 2 rayon sont situé dans un plan perpendiculaire à la surface ça donne :
angle de déviation = 90-i2 =90-47 = 43 °
c'est juste ??

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 15-02-10 à 15:56

Bonjour,

On te dit que le faisceau laser passe du benzène dans l'eau. Donc n1=1,4 et n2=1,33 (et non l'inverse).

Posté par
pommrose
re : angle de deviation 17-02-10 à 20:42

ha oui!!  je corrigerais et pour l'angle de déviation ?? merci d'avance !!

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 00:12

Citation :
Posté le 06-02-10 à 19:14

2. L'angle de déviation est l'angle que fait le rayon incident avec le rayon réfractée. Fais un beau dessin et tu devrais observer que l'angle de déviation vaut 5$ i_1-i_2 (ça ne se voit pas sans dessin !).


Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:04

Bonjour, j'ai exactement le même exercice à faire donc j'ai lu ce que vous avez mis mais malheuresement je n'ai pas compris comment calculer l'angle de déviation et la célérité. Est ce que quelqu'un peut m'aider ? merci d'avance...

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:09

Bonjour,

Citation :
Il faut, bien entendu, utiliser la relation qui fait intervenir l'indice, à savoir n=c/v.

Soient 5$ n_1=1.4, n_2=1.33.

Dans le benzène, l'onde se propage à la vitesse 5$ \fbox{v_1=\frac{c}{n_1}}.

Dans l'eau, l'onde se propage à la vitesse 5$ \fbox{v_2=\frac{c}{n_2}}.

D'où 5$ \fbox{v_1=c/n_1}=\underline{2,1.10^8 \text{m}.\text{s}^{-1}} et 5$ \fbox{v_2=c/n_2}=\underline{2,3.10^8 \text{m}.\text{s}^{-1}}.

5$ c est la célérité de la lumière dans le vide, souvent approximée à 5$ c=3,0.10^8 \text{m}.\text{s}^{-1}.


Citation :
L'angle de déviation est l'angle que fait le rayon incident avec le rayon réfractée. Fais un beau dessin et tu devrais observer que l'angle de déviation vaut 5$ i_1-i_2 (ça ne se voit pas sans dessin !).

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:19

donc si j'ai bien compris pour calculer l'angle de déviation faut faire : 90-54=36 degrés c'est ca? et pour la célérité 3.0.10puissance 8 divisé par 1.33 c'est ca ?

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:22

c'est bon pour la célérité j'ai compris ^^

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:23

Citation :
donc si j'ai bien compris pour calculer l'angle de déviation faut faire : 90-54=36 degrés c'est ca?


Pourquoi 90° ? Il faut calculer 5$ i_1-i_2. Que vaut 5$ i_1 ? Que vaut 5$ i_2 ?

Citation :
et pour la célérité 3.0.10puissance 8 divisé par 1.33 c'est ca ?


Pour la célérité dans l'eau, oui.

Pour la célérité dans le benzène, il faut diviser par 1,44.

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:30

i1 vaut 50 c'est ca? et i2 vaut 54?
donc je fais 54-50? Ca me parait bizare...

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:33

Tu as fait un dessin ? L'angle de déviation est l'angle que fait le rayon incident avec le rayon réfracté.

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:36

non je n'ai pas fait de dessin je comprends rien -_-'

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:40

Citation :
non je n'ai pas fait de dessin je comprends rien -_-'




Citation :
Fais un beau dessin, ça ne se voit pas sans dessin !

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:41

mais je sais pas faire je comprend rien

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:45

C'est plus clair avec ce schéma ?!

angle de deviation

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:46

i1 : angle d'incidence
i2 : angle de réfraction
D : angle de déviation

angle de deviation

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:49

Merci donc je fais 54-50 nan ?

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:52

D'après l'énoncé, i1=50°. Et en utilisant la loi de Snell-Descartes, i2=54° (as-tu fais le calcul ?).

Donc l'angle de déviation vaut D=i2-i1=54-50=4°.

Posté par
gotedu17
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:53

oui c'est bon j'ai enfin compris !! En tout cas je vous remercie beaucoup =)

Posté par
masterrr
re : angle de deviation 18-02-10 à 18:54

De rien



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