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Niveau seconde
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calcul i limite(réflexion totale)

Posté par
jbdt
11-12-10 à 19:05

Bonsoir, je voulais savoir pourquoi d'après la loi de Descartes i limite=n2/n1.
Merci d'avance!

Posté par
jbdt
re : calcul i limite(réflexion totale) 11-12-10 à 19:08

correction: c'est sin ilimite=n2/n1 et non ilimite tout court.

Posté par
bibe
re : calcul i limite(réflexion totale) 11-12-10 à 19:13

Tu pars des lois de Snell-Descartes pour la réfraction: S'il existe le rayon réfracté appartient au plan d'incidence et n1.sin(i1)=n2.sin(i2)

Donc à un certain moment, l'angle i2 aura pour valeur 90°, or sin(90°)=1 et donc on a:

sin(i_{limite})\frac{n2}{n1} pour avoir l'angle ilimite, il faut prendre l'arcsin de n2/n1 (touche sin-1 sur la calculatrice.)

Posté par
bibe
re : calcul i limite(réflexion totale) 11-12-10 à 19:14

pardon j'ai oublié le = entre sinilimite et n2/n1

Posté par
jbdt
re : calcul i limite(réflexion totale) 11-12-10 à 20:02

Merci beaucoup! Juste une dernière question, quand vous parlez de i2, c'est bien l'angle de réfraction?

Posté par
bibe
re : calcul i limite(réflexion totale) 12-12-10 à 10:47

Oui ici i2 est l'angle réfracté, fais des schémas pour les devoirs d'optique, c'est toujours plus simple pour comprendre.

Posté par
J-P
re : calcul i limite(réflexion totale) 12-12-10 à 11:17

Soit un rayon incident arrivant à travers un milieu d'indice n1 à la surface de séparation avec un milieu d'indice n2.
En appelant i l'angle d'incidence du rayon arrivant sur la surface de séparation des 2 milieux et r l'angle de réfraction du rayon dans le milieu d'indice n2.  

n1.sin(i) = n2.sin(r)

sin(r) = (n1/n2).sin(i)

Si n2 > n1, quel que soit l'angle "i", on aura |sin(r)| < 1 et la réfraction sera donc possible.

Si n2 < n1, alors il y a possibilité de réfration pour autant que (n1/n2).sin(i) < 1.
Mais la réfraction est impossible si (n1/n2).sin(i) > 1 (car cela impliquerait que sin(r) > 1 ce qui est impossible).

Donc, dans les cas où n2 < n1, il existe un angle i limite tel que si i dépasse cette limite, la réfraction devient impossible.

Cette limite est :telle que (n1/n2).sin(i) = 1, donc sin(i) = n2/n1 --> i = arcsin(n2/n1)
---
Donc si on est dans le cas n2 < n1, alors : si |i| est dans [0 ; arcsin(n2/n1)[, la réfraction est possible.

et si |i| est dans ]arcsin(n2/n1) ; Pi/2[, la réfraction est impossible... cela signifie alors que le rayon ne peut pas "entrer" dans le milieu 2, il sera réfléchi totalement sur la surface de séparation des 2 milieu.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
jbdt
re : calcul i limite(réflexion totale) 12-12-10 à 14:48

Donc en gros, pour calculer sin ilimite, il faut diviviser la plus petite valeur des 2 indices de réfraction par la plus grande, sinon ce serait supérieur à 1 et ceci est impossible, car le sinus doit être inférieur à 1.

Posté par
jbdt
re : calcul i limite(réflexion totale) 12-12-10 à 19:55

Sinon, juste pour info, c'esr vrai que pour n1>n2 et n1<n2 (soit i l'angle d'incidence et i' l'angle de réflexion), on a toujours i=i'?

Posté par
bibe
re : calcul i limite(réflexion totale) 12-12-10 à 19:56

Dans tout les cas l'angle réfléchi est égale à l'angle incident.

Posté par
jbdt
re : calcul i limite(réflexion totale) 12-12-10 à 20:14

Merci! C'est sympa.Vous pourriez aller voir 2 secondes dans le topic "rayon réfracté et normale N" si vous avez le temps? En tout cas c'est sympa, merci.



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