Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Exercice d'optique
Bonjour,
Je suis en prépa intégrée.
J'ai besoin d'aide pour cet exercice:
On dépose, au centre I de la face horizontale AB d?un bloc de verre parallélépipédique
d?indice connu N (N élevé), une goutte d?un liquide d?indice inconnu n < N. On éclaire
l?une des faces verticales (BC) par un large faisceau de lumière monochromatique qui
converge en I.
On visualise sur un écran placé de l?autre
côté(AD) une zone d?ombre et une zone
fortement
éclairée.
1) Expliquer ce phénomène.
2)Montrer que la connaissance de N et de l?angle
?, défini par la normale à la face AD et la ligne de
séparation entre la région éclairée et celle qui ne
l?est pas, permet d?en déduire l?indice n du
liquide; donner la formule reliant ces grandeurs.
3) A.N. : Sachant que N = 1,626, quel est le domaine d?utilisation de cet appareil pour la
mesure de l?indice des liquides ?
Une figure était proposée(voir image attachée)
j'ai beau le lire mais je ne sais vraiment pas comment démarrer. Si vous pouviez me guider j'apprécierais vraiment, je connais mon cours donc je pense que je comprendrai assez facilement.
Merci d'avance
***Image recadrée***
Oui, mais je ne sais pas comment rédiger. Je dirais que c'est à cause des phénomènes de réflexions et de réfractions. Un rayon n'est pas totalement réfléchi donc son intensité baisse au niveau de l'écran d'où l'ombre partielle.
Oui. Plus précisément, selon la valeur de l'angle i , il y a réfraction ou réflexion totale au point I. Concomitamment, aucun rayon n'émerge de la face AD et la zone correspondante de l'écran est obscure, ou un rayon émerge et frappe l'écran, la zone correspondante de celui-ci étant illuminée. La limite entre les deux zones est une ligne franche.
C'est là le principe du réfractomètre de Pulfrich.
Merci, c'est compris.
Qu'en est-il de la question 2? J'ai tenté d'exprimer l'angle i en fonction de N et de l'angle alpha mais je ne sais pas trop quoi faire après. J'ai pensé qu'il fallait ensuite exprimer n en fonction de sin i et de sin r mais la question 2) ne nous indique pas si l'angle r peut être inclus dans le raisonnement
Il faudrait en fait exprimer n en fonction de N , de r et de 
.
Etant donné que la limite ombre-lumière sur l'écran correspond à r = 
/2 , on a sinr = 1 .
Il faudrait en fait exprimer n en fonction de N , de r et de
. D'accord, je vais essayer.
Etant donné que la limite ombre-lumière sur l'écran correspond à r =
/2 , on a sinr = 1 .Pourriez vous m'expliquer pourquoi r a cette valeur?
Lorsque i croît, c'est la condition limite où le rayon incident en I ne traverse plus le dioptre AB avec réfraction et commence à être réfléchi par ce dioptre (réflexion totale).
Pourriez vous m'expliquer pourquoi r a cette valeur?
Ah c'est bon, j'ai compris.
Du coup on trouve:
n=sqrt(N^2-sin^2())
Pour la troisième question on sait que varie entre 0 et /2 donc en fonction de ces valeurs on peut facilement encadrer n en connaissant N.
J'exprime sin(il) (sin de l'angle limite) en fonction de r, de n et de N
comme r=/2 on a sin(il)=n/N (1)
Je m'intéresse au rayon émergeant de la face AD et au rayon incident que je nomme i1.
On a( i1=/2 - il) donc j'utilise la formule de Descartes pour trouver une autre forme de sin(il)=sqrt(1-(sin²()/N²)) (2)
Je fais (1)=(2) et j'arrive à cette expression de n
Annuler
connectez vous