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Niveau seconde
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Exercice dispersion lumière polychromatique

Posté par
Crevette
05-11-10 à 22:08

Bonsoir !

Ça fait plus de 2 heures que j'essaie de résoudre un exercice de physique sur la dispersion de la lumière polychromatique par un prise, mais sans grand succès ... Si quelqu'un trouvait le temps de m'expliquer et m'aider, je lui en serais très reconnaissante !

Voici l'énoncé :

Une source lumineuse polychromatique, composée d'une radiation bleue de longueur d'onde 460 nm et d'une radiation rouge de longueur d'onde 700 nm, envoie sur la face d'entrée d'un prise un mince faisceau lumineux, perpendiculairement au dioptre.
Le prisme est constitué de Plexiglas, dont l'indice de réfraction pour la longueur d'onde de la radiation bleue est nb = 1,499 et nr = 1,486 pour la radiation rouge. L'indice de réfraction de l'air est n0 = 1,00.

a. Montrer que le faisceau lumineux n'est pas dévié à l'entrée dans le prisme.
b. Recopier et compléter le schéma en faisant apparaitre le rayon bleu lors de sa traversée du prisme, ainsi que l'angle d'incidence sur la face de sortie du prisme, qui est noté i, et l'angle de réfraction sur cette même face, noté r.
c. Le rayon bleu arrive sur la face de sortie du prisme avec un angle d'incidence i = 30,0°
A l'aide de la loi de Snell Descartes, déterminer la valeur de r correspondante.
d. Le même raisonnement pour le rayon rouge conduit à un angle de réfraction r = 48,0°. Compléter le schéma en matérialisant le trajet du rayon rouge à travers le prisme.
e. Quelles conclusions peuvent être tirées de ces calculs ?

Voilà tout ...
J'espère que quelqu'un trouvera le temps de m'expliquer et m'aider, histoire d'avoir un peu la conscience tranquille pour ca weekend ...
En attendant je vous souhaite à tous une excellente soirée,

Coline.

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 05-11-10 à 23:41

salut:
1)or on envoie sur la face d'entrée du prise un mince faisceau lumineux, perpendiculairement au dioptre.

=>  l'angle d'incidence   i=0
donc l'angle de réfraction   r=0     ===> faisceau lumineux n'est pas dévié à l'entrée dans le prisme.
2)dans les deux cas :
r'=A-r
  =A-0
   =A           =====> r'=A

est ce qu'on vous a donner la valeur de l'angle du prisme ou non?

Exercice dispersion lumière polychromatique

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 05-11-10 à 23:49

est ce qu'on vous a donner la valeur de l'angle du prisme ou non?
A=?????

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 05-11-10 à 23:52

Bonsoir,

Le prisme est un triangle rectangle :

      |.
      |  .
-->--|    .
      |      .
      |________.



Pour la première question, j'en suis arrivée à cette réponse :

- On sait que le faisceau lumineux est perpendiculaire au dioptre.
Angle i = 90°
Sin (90) = 1, donc le faisceau lumineux n'admet pas de déviation.


Merci beaucoup de votre réponse !

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 05-11-10 à 23:58

Voici la figure exacte :

Exercice dispersion lumière polychromatique

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 05-11-10 à 23:58

attention     le faisceau lumineux est perpendiculaire au dioptre  => i=o
car l'angle d'incidence est l'angle que forme le rayon incident avec la normale au dioptre.
or le rayon est confondu avec la normale ==> i=0.

mais qu'elle la valeur de cet angle

Exercice dispersion lumière polychromatique

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 00:17

En schéma, ca donnerait ça ?

Exercice dispersion lumière polychromatique

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 00:23

voilà

Exercice dispersion lumière polychromatique

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 00:27

Tu serais capable de me l'expliquer ... ?
La physique n'est pas mon point fort, et je suis un peu larguée, en fait.

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 01:08

phénomène de réfraction de la lumière.

lorsqu'un rayon lumineux passe d'un mileu transparant d'indice de réfractin n1 dans un autre mileu transparant d'indice de réfraction n2 la lumière se réfracte (change de direction).

l'angle d'incidence i1 est l'angle que forme le rayon incident avec la normale à la surface de séparation des deux milieux.
l'angle de réfraction i2 est l'angle que forme le rayon réfracté  avec la normale à la surface de séparation des deux milieux.

loi de la réfraction   n1 sin i1= n2  sin i2

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 02:16

D'accord, pigé. Merci beaucoup.

Je vais revoir tous mes calculs ( qui sont tous faux, à mon grand désespoir ... ), et vous re-contacte pour vos donnez mes réponses. Si vous avez le temps, et si ca ne vous dérange pas bien sure.

Passez une bonne soirée, encore merci !

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 08:23

quelle est la valeur de l'angle du prisme?
                                                     A=?????

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 06-11-10 à 20:29

Bonsoir,

Excusez-moi de ne pas avoir bien répondu à votre question,
A = 30

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 07-11-10 à 07:54

b)  donc les deux radiations arriveront sur la2ème face du prisme avec la meme incidence   r=30°.

alors qu'elles suivront des réfractions différentes sur la 2ème face car l'indice du prisme n'est pas le meme pour les 2 radiations
nb = 1,499 et nr = 1,486 :

pour la radiation bleu
   nb.sinr=sini'b   => sini'b=1,499 .sin30=0,75   => i'b=48,5°
pour la radiation rouge
  nr.sinr=sini'r   => sini'r=1,486 .sin30=0,74   => i'r50°

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 07-11-10 à 14:58

Bonjour,

Mais la radiation rouge n'est elle pas supposée être moins dévié que la bleue ?

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 07-11-10 à 19:36

salut
erreur de calcul
pour la radiation rouge
  nr.sinr=sini'r   => sini'r=1,486 .sin30=0,74   => i'r=48°

Posté par
Crevette
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 07-11-10 à 22:14

Bonsoir,

J'ai terminé l'exercice et pense avoir tout bien résolu grace à votre aide. Merci beaucoup !

Bonne soirée et bonne continuation

Posté par
122155
re : Exercice dispersion lumière polychromatique 07-11-10 à 22:54

bonne chance.

Posté par
larmya110
HELP 22-12-13 à 12:35

J'ai le même exercice à faire pour la semaine prochaine, j'ai beau chercher j'ai énormément de mal aussi.. Crevette pourrais-tu m'aider ?



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