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Capteur de pluie dans l'automobile

Posté par
totozzi
25-02-17 à 21:52

Un capteur de pluie permet la mise en route automatique des essuies-glaces. Il est placé en haut du pare-brise , côté intérieur. Le fonctionnement de ce capteur utilise la réflexion totale de la lumière émise par une DEL. Le signal lumineux émis par l DEL , traverse un guide de lumière , puis il est réfléchi à l'interface verre-air et détecté par une photodiode

Lorsqu'une goutte de pluie tombe devant le capteur, une partie des rayons lumineux est réfractée et donc transmise à l'extérieur du pare-brise . Le signal détecte par la photodiode diminue , et un dispositif électronique met en route les essuie-glaces. Le capteur de pluie est capable de régler la vitesse de cadencement des essuie-glaces en fonction de l'intensité de la pluie détectée
Indice optique du verre : n1 = 1.5  ;  Indice optique de l'eau : n1=1.3 ; Indice optique de l'air : n1=1.0 ;


Loi de Snell-Descartes =  Si un rayon lumineux passe d'un milieu d'indice de réfraction n1 à un milieu d'indice de réfraction n2 alors il existe la relation suivante entre l'angle d'incidence i et l'angle de réfraction r:
n1sin (i ) = n2 sin (r)


Question 1 ) En l'abscence de pluie , montrer que le rayon lumineux émis par la DEL subit une réflexion totale au passage de l'interface verre-air pour i1 = 50° . Que vaut alors l'ntensité du rayon réfracté ?


Question 2 ) En présence d'une goutte d'eau sur le pare-brise , dessiner le trajet du rayon lumineux à l'interface verre-eau pour i2 = 50°. Que peut-on dire alors de l'intensité détectée par la photodiode ?

Pour ma part pour la question 1 ) je dis que comme il y a réflexion totale pour moi l'intensité du rayon réfracté et égale à 50° mais je n'arrive pas à le démontré merci de votre aide

Posté par
J-P
re : Capteur de pluie dans l'automobile 26-02-17 à 11:15

1)

n1.sin(i1) = n2.sin(r)

n1 indice de réfraction du verre
n2.indice de réfraction de l'air (si pas de pluie)
r : angle de réfraction

--> 1,5 * sin(50°) = 1 * sin(r)

sin(r) = 1,15 ... ce qui est impossible. Il n'y a donc aucune réfraction, il y a réflexion totale.

Donc le signal lumineux émis par la LED et traversant le verre est entièrement réfléchi au niveau de la surface extérieure du verre et "repart" donc entièrement à travers le verre en direction de la photodiode de détection.

A comprendre ... fais un dessin.

Posté par
totozzi
re : Capteur de pluie dans l'automobile 26-02-17 à 11:18

J-PJ-P
Donc l'intensité vaux 1.15?

Posté par
J-P
re : Capteur de pluie dans l'automobile 27-02-17 à 12:26

Citation :
J-PJ-P
Donc l'intensité vaux 1.15?


Pas du tout.

L'intensité du rayon réfracté est nulle.

Mais c'est indispensable de comprendre pourquoi.



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