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Niveau seconde
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Fibre Optique - Niveau 2nd

Posté par
Atome48
27-11-12 à 21:40

J'ai un exercice et je veux vérifier des choses :').
Une fibre optique possède un coeur constitué par un matériau à base de silice transparente d'indice de réfraction n1 et d'une gaine transparente d'indice de réfraction n2 ( voir FIGURE 2).
le rayon lumineux placé dans l'air arrive au bord de la fibre au point O avec un angle d'incidence i1 , puis pénètre dans la fibre pour arriver au point M avec un angle d'incidence i2. Pour utiliser cette fibre optique dans les bonnes conditions , l'angle d'incidence i2 doit étre supérieur ou égale à une valeur limite qui est est de 76.8°

Voici la figure 2 :

Fibre Optique - Niveau 2nd

Excuser moi je sais qu'il ne faut pas de lien mais j'ai pas pu convertir l'image et j'ai vrm besoin d'aide.
Donc le point I est le point O. Le point J est le point M. L'angle I est I1 , et m est I2


1/ Quel phénomène de la lumière a lieu au point O ?

Lorsqu'un rayon arrive à la surface séparatrice de 2 milieux transparents ( dans ce cas la , l'air et le verre) un rayon réfléchi apparait. Et on a également un rayon réfracté qui est OM.
2/ Rappeler le comportement de la lumière dans une fibre optique.

La lumière dans une fibre optique se propage par succesion de réflexion totale.

3/ Indiquer sur la figure la gaine et le coeur de la fibre puis les angles d'incidence i1 et i2 puis comparer les valeur de n1 et n2.

Je bloque ici.. j'ai pas compris l'indice de réfraction. Alors svp expliquer moi ca veut dire quoi et la réponse pour ce cas la..

4/ Commenter le passage de l'énoncé: '' Pour utiliser dans les bonnes conditions cette fibre... qui est de 76.8 ''.
Pour qu'il y'ait réflexion total il faut que I soit égal ou supérieur à 76.8°

5/ Compléter sur la figure le trajet de la lumière dans la fibre lorsque l'angle d'incidence est supérieur à l'angle limite de 76.8 ° .
Bah on va continuer à faire des reflexions totales.

6/ Expliquer ce qui se passe lorsque que l'angle d'incidence I2 prend la valeur de 60°.
La lumière n'ira pas au bout de la fibre optique car il ne y'aura pas de réflexion total.


Pourriez vous vérifier mes réponses et m'expliquer l'indice de réfraction. Merci et désolé du dérangement

Edit Coll : image placée sur le serveur de l' Merci d'en faire autant la prochaine fois !     

Posté par
Coll Moderateur
re : Fibre Optique - Niveau 2nd 28-11-12 à 08:58

Bonjour,

L'angle d'incidence de ta figure est faux.

L'angle d'incidence est l'angle entre le rayon et la normale au dioptre (à la surface de séparation des deux milieux).
J'ai récemment fait des figures pour un exercice sur la fibre optique : fibre optique à saut d'indice

Les indices de réfraction des deux milieux transparents séparés par un dioptre permettent de calculer la mesure de l'angle de réfraction (quand le rayon réfracté existe) connaissant l'angle l'incidence. Ils permettent aussi de calculer l'angle d'incidence limite à partir duquel il y a réflexion totale, ce qui est justement utilisé dans une fibre optique.

Posté par
Atome48
re : Fibre Optique - Niveau 2nd 28-11-12 à 16:16

Merci beaucoup. Oui en effet il y'a une erreur étant donné que la normale est la perpendiculaire à la surface.
Je crois que j'ai compris mais je vérifie au près de chez vous :

Indice du coeur est supérieur à celui de la gaine optique.
Ca ce que j'ai compris. :p

Posté par
Coll Moderateur
re : Fibre Optique - Niveau 2nd 28-11-12 à 17:45

Oui, ce qui permet (à la condition quand même que l'angle d'incidence entre le cœur et la gaine soit suffisant) la réflexion totale à l'interface entre le cœur dans lequel se propage le rayon et la gaine qui entoure ce cœur.



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