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Niveau maths sup
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Couple objet image d'un prisme

Posté par
thierry69007
25-05-11 à 11:22

Bonjour,

Je cale sur un exercice d'optique.
J'ai scanné le schéma de l'exercice. Ce qui est entouré sont mes "suppositions"
C'est un prisme de Flint d'indice n=1.6 qui a pour section droite un triangle rectangle isocele ABC.
La face AB recoit un rayon lumineux issu de S placé sur la normale à AB menée par son milieu H,
avec SH=50cm.

Voici les questions:

1/ Quelle est la position et la nature de l'image S1 fournie par le dioptre air verre AB?
Montrer que le rayon se réflechit sur BC au point O.

2/Donner la position de S2, image de S1 par rapport à BC. Quelles sont la nature et la position
de l'image définitive S' fournie par le prisme?

Pour la question 1/ je trouve HS1=80cm et qu'il y a réflexion en O car l'angle est supérieur à arcsin(1/1.6).
Sur cette question j'ai trouvé.

Pour la question 2/ j'aurai pensé que S2 est le symétrique de S1 par rapport à BC et S' le prolongement de S2.
Mais je ne vois pas très bien les longueurs OS2 et OS'.
Si HS1=80cm j'aurai pensé que OS2=OS1 et que OS1=HS1-HO mais ce n'est pas ça.

J'ai les solutions numériques: OS2=80cm, S' virtuelle et OS'=50.25cm.

Merci,
Thierry

Couple objet image d\'un prisme

Posté par
prbebo
objet, image et prisme 25-05-11 à 13:03

Bonjour Thierry69007,

Houla ! Une petite question preliminaire : est-ce toi qui as fait ce schema, ou bien (mais j'en doute) etait-il fourni avec l'enonce de l'excercice ? Car il y a une grosse erreur dedans ! le dioptre plan AB donne de l'obet S une image S1 virtuelle, donc situee du meme cote que S. On a bien HS1 = 80 cm, mais S1 est de l'autre cote...
Il faudrait que tu revises l'equation de conjugaison du dioptre plan (\bar{HA1}/n1 = \bar{HA2}/n2.

Ensuite il y a effectivement une reflexion totale sur la face BC car l'angle d'incidence, 45 degres, est trop grand. Les rayons qui se reflechissent sur BC semblent venir de S2, symetrique de S1 par rapport a BC, mais bien sur ton point S2 est lui aussi mal place.

Enfin, les rayons qui semblent venir de S2 traversent la face AC et sortent du prisme en semblant venir de S'. Pour  trouver S' il faut re-appliquer l'equation de conjugaison ci-dessus, mais dans l'autre sens (n1 = n, n2 = 1). S' est lui aussi virtuel.

Bon, j'attends que tu corriges ta copie, et on reprend cet exo dans le couraqnt de l'apres-midi.  Prbebo.

Posté par
Priam
re : Couple objet image d'un prisme 25-05-11 à 13:36

Tu pourrais, pour bien te rendre compte du phénomène optique induit par le dioptre plan AB, consulter Google/ image dioptre plan / Etude du stigmatisme du dioptre plan.

Posté par
thierry69007
re : Couple objet image d'un prisme 25-05-11 à 17:06

effectivement le schéma c'était de moi, j'avais rien compris en fait...

J'ai recherché sur google et je pense avoir mieux saisi...
Du coups j'ai refais le schéma et je pense que cette fois c'est mieux (?)
Merci pour vos indications en tout cas !

Thierry

Couple objet image d\'un prisme

Posté par
prbebo
prisme 25-05-11 à 17:56

Ok Thierry, cette fois le schema est correct concernant les positions de S1, S2 et S'. Pour la valeur numerique de H'S' (H' est sur la face AC, car il y a 2 points H sur ton schema), je verifie tranquillement et je de dis quoi.  BB.

Posté par
prbebo
prisme 25-05-11 à 22:27

Bonsoir tierry,

je confirme l'exactitude de tes resultats : dans ton enonce tu as oublie de donner la largeur de la face AB du prisme : c'est AB = 2 cm, ce qui donne HO = HA = 1 cm. Et donc on trouve H;S' = 51,25 cm.
Finalement, ce n'etait pas si complique que ca !
A bientot peut-etre pour d'autres pb.  BB.



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