Bonjour !
J'ai un gros problème je comprends pas mon exercice, vous pourriez m'aider svp ?
Une fibre à saut d'indice est constituée d'un coeur d'indice Ncoeur = 1,5 entouré d'une gaine d'indice Ngaine = 1,4. L'indice de réfraction de l'air Nair = 1,0.
Un rayon lumineux arrive à l'entrée de la fibre avec l'incidence à i1 = 20°.
1. Montrer que i2 = 13°.
2. Justifier qu'il peut y avoir réflexion totale au niveau de la surface de séparation entre le cœur et la gaine.
3. Montrer que l'angle limite pour lequel il y a une réflexion totale est i lim= 69°.
4. Le rayon lumineux se propage-t-il jusqu'à l'extrémité de la fibre optique ? Justifier.
Merci d'avance de votre aide parce que la physique et moi sa fait 2...
Bonjour,
Les premières questions sont des applications plus ou moins immédiates de la Loi de Snell-Descartes.
Alors poste ton travail là dessus !
Elle dit que les rayon incident, réfracté et réfléchi sont tous dans un même plan appeler plan d'incidence et que l'angle d'incidence et l'angle de réfraction sont liés par la relation n1 x sinus i1 = n2 x sinus i2
n1 et n2 ne sont pas des milieux, mais des indices qui caractérisent ces milieux.
i1 et i2 sont bien des angles, mais quels angles ?
Oui,
L'énoncé te donne les valeurs des indices ainsi que celle de l'angle d'incidence.
Tu connais la loi de Snell-Descartes.
Il n'y a plus qu'à calculer la valeur de l'angle de réfraction.
En faisant :
Nair x i1 = Ncoeur x i2
1,0 x 20° = 1,5 x ?
Mais si je fais (1,0 x 20°)/ 1,5 j'obtiens i2 ?
Tu as dit toi même (voir 11-05-19 à 14:46) que :
" n1 x sinus i1 = n2 x sinus i2 "
ce qui donne : sin(i2) = n1 * sin (i1)/ n2
et ce n'est pas pas ce que tu as écrit !
Il te faut donc
- D'abord calculer sin (i2)
- Puis connaissant sin(i2) en déduire la valeur de i2
C'est en bonne voie, mais ce n'est pas terminé.
Ton résultat ( 0,228 ) correspond à sin (i2)
Mais la question ne porte pas sur sin(i2), mais sur i2
Il existe sur toutes les calculatrices une touche qui permet d'obtenir la valeur d'un angle quand on connaît son sinus.
Cela dépend des calculatrices.
Sue beaucoup d'entre elles la touche " sin-1 " retourne en effet la valeur de l'angle dont on a entré le sinus.
Sa ne fonctionne pas il me marque erreur...
Mais pour le calcul sans sin-1 la sa marche je suis un peu perdue
Pas étonnant !
Tu as tapé " sin-1(20) " ce qui revient à demander quel angle a pour sinus la valeur 20
Aucun angle n'a un sinus égal à 20 et c'est pourquoi tu reçois un message d'erreur.
Toi, tu cherches un angle dont le sinus vaut 0,228
Je te laisse y réfléchir et de trouver par toi même la bonne manipulation et donc le bon résultat.
Non.
Pourquoi ne pas tenir compte de l'aide que tu sollicites ?
Le 11-05-19 à 20:20
J'ai indiqué :
Il te faut donc
- D'abord calculer sin (i2)
Ca, tu l'as fait et tu as obtenu sin(i2) = 0,228
- Puis connaissant sin(i2) en déduire la valeur de i2
Mais ça, tu ne l'as toujours pas fait.
Il s'agit seulement à l'aide de la touche "sin-1" de rechercher l'angle qui a pour sinus 0,228
Non.
Quand je tape sur ma calculatrice :
sin-1 (0,228) et que je valide je n'obtiens pas 23
En revanche j'obtiens la valeur de l'angle i2 en degrés
Car, bien entendu, puisque je cherche un angle en degrés, ma calculatrice est en mode "degrés"
13,17 est un résultat faux car c'est un résultat sans unité.
En revanche 13,17° arrondi à 13,2° ou même à 13° est le résultat exact.
Ah ok je viens de comprendre ! Merci beaucoup !
Pour la suestion deux comment est-ce que je pourrais justifier qu'il pourrait y avoir réflexion totale au niveau de la surface de séparation entre le cœur et la gaine stp ?
La première chose à faire est d'apprendre le cours.
Il est inutile d'essayer de faire cet exercice sans avoir les connaissances voulues et il apparaît clairement que ce n'est pas le cas.
Tu disposes aussi ( même si supprimée faute de respecter les règles ) d'une aide très complète.
Je suis prêt à examiner tes propositions de solution.
Je pense que la vitesse des OEM dans le milieu 2 ( gaine) doit etre supérieur au milieu 1 (coeur) pour que la réflexion totale soit possible donc que l'indice Ncoeur doit être inférieur à l'indice Ngaine, et je pense que c'est le cas.
C'est bon ?
1) Précision à apporter :
Quelle est la la signification de "OEM" ?
2) Question à résoudre :
Je te cite :
l'indice Ncoeur doit être inférieur à l'indice Ngaine, et je pense que c'est le cas.
Je cite l'énoncé :
"Une fibre à saut d'indice est constituée d'un cœur d'indice Ncœur = 1,5 entouré d'une gaine d'indice
Ngaine = 1,4. "
Conclusion ?
1. OEM sa veut dire onde electro magnétique
2. L'indice Ngaine est supérieur à l'indice Ncoeur donc il ne peut pas y avoir une réflexion totale au niveau de la surface de séparation entre le cœur et la gaine.
C'est mieux ?
Bonjour à vous deux,
@Aiderequise : j'ai recadrée toutes tes photos pour alléger la lecture, prière de faire de même la prochaine fois !
Point n°1 : Onde électromagnétique OK
Point n°2 :
Non c'est faux :
Il te faut prendre exactement l'inverse de ce que tu as écrit et corriger de la manière suivante :
"La vitesse v1 des ondes électromagnétiques dans le milieu 1 (coeur) doit être inférieure à celle v2 dans le milieu 2 (gaine) pour que la réflexion totale soit possible donc l'indice N(coeur) doit être supérieur à l'indice N(gaine).
C'est bien le cas puisque N(cœur)=1,5 > N(gaine)=1,4
En effet si v1<v2 alors N1>N2 : L'ordre des indices est inverse à celui des vitesses.
Ah d'accord merci beaucoup ! Comment je dois faire pour montrer que l'angle limite pour lequel il y a une réflexion totale est i lim = 20°
Parce que du coup l'angle limite est i3 ?
D'abord la question posée n'est pas celle que tu dis mais :
Montrer que l'angle limite pour lequel il y a une réflexion totale est i lim= 69°.
Non, l'angle limite n'est pas i3
La méthode à utiliser est présentée dans ton document explicatif.
Je ne l'ai plus sous les yeux, mais je pense me souvenir ne rien avoir à y ajouter.
3. Angle d'incidence limite au point A au-delà duquel il y aura réflexion totale: il correspond à un rayon réfracté dans le dioptre coeur/gaine. Cela signifie que pour i3= i lim, l'angle de réfraction et de 90°.
On applique dans ces conditions la loi de Snell-Descartes au point A : la Conure a cherché est la valeur i lim, le 1er mileu est le coeur, le 2ème milieu et la gaine est l'angle de réfraction est de 90°.
C'est l'énoncé de l'aide.
Si je fais (Ncoeur x sin i3) / Nair j'obtiens 1,400 donc ce serait le sinus de i3, et si je fais sin-1 (1,400) sa me marque " EXIT".
Je ne vois pas où est-ce que j'aurais pu faire une erreur...
Tout est parfaitement expliqué ci-dessous :
Cela signifie que pour i3= i lim, l'angle de réfraction et de 90°.
On applique dans ces conditions la loi de Snell-Descartes au point A : la Conure ( ) a cherché est la valeur
i lim, le 1er mileu est le coeur, le 2ème milieu et la gaine est l'angle de réfraction est de 90°.
Sauf que je ne vois pas ce que peut être " la Conure "
NB : On trouve en effet ilim = 68,96° 69°
Ce qui signifie que pour i3 > 69° la réflexion totale se produit.
C'est pas la conure c'est l'inconnue j'ai écrit trop vite désolée.
D'ailleurs je ne comprends pas comment tu as fait pour obtenir 68,69. Est-ce que tu peux m'expliquer stp ?
Je n'ai pas trouvé 68,69
En physique un résultat sans unité est un résultat faux ( sauf dans les quelques cas ou justement le résultat n'a pas d'unité ! )
j'ai trouve 68,96°
Pour arriver à ce résultat pas de surprise :
J'ai appliqué la loi de Snell Descartes au point A tout à fait de la même manière que ce qui avait été fait pour la question 1 au point I
L'énoncé et l'aide m'ont donné tout ce dont j'avais besoin : Les deux indices et la valeur de l'angle de réfraction.
Et toi, en plus tu as la réponse (avec son unité !)
Alors je n'en dirai pas davantage. Ce serait faire le travail à ta place.
Je ne comprends vraiment pas comment tu as fait...
J'ai essayer plusieurs chses mais la seule qui ce rapproche de ton résultat est:
(1,0 x sin(90) / 1,5 = 0,66
sin-1 (0,67) = 42,07
Je continue d'essayer mais je ne trouve toujours pas le bon résultat...
En principe oui !
Ensuite c'est à toi de voir au point A ce que sont ce que tu appelles n2, i2, n3, i3
Mais c'est vite vu, compte tenu de l'aide dont tu disposes :
"On applique la loi de Snell-Descartes au point A : l'inconnue à chercher est la valeur i lim, le 1er mileu est le coeur, le 2ème milieu et la gaine est l'angle de réfraction est de 90°. "
Vous devez être membre accéder à ce service...
Pas encore inscrit ?
1 compte par personne, multi-compte interdit !
Ou identifiez-vous :