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Niveau master
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Incertitude sur les lois de Snell-Descartes

Posté par
Lorenzaccio
19-02-12 à 11:27

Bonjour,

Pour un TP j'ai effectué l'expérience suivante : j'ai envoyé un faisceau lumineux sur une plaque de plexiglas et j'ai relevé l'angle d'incidence (milieu incident : l'air) et l'angle de réfraction. Puis j'ai tracé sin (i) = f(sin(r)) afin de retrouver l'indice de réfraction du plexiglas. J'obtient 1.48. Sachant que la valeur théorique est de 1.51 ça ne paraît pas trop mal. Néanmoins j'aimerais calculer l'incertitude sur n d'une part et sur les angles d'autre part. Comment faire ? L'incertitude a toujours était ma bête noire ^^.

Merci de vos réponses

Posté par
prbebo
Incertitude sur les lois de Snell-Descartes 19-02-12 à 15:28

BVonjour Lorenzaccio,

il ne faut pas rever : tu ne peux calculer l'incertitude sur n que si tu connais celles sur les mesures des angles i et r. Celles-la, il faut les estimer en fonction du materiel mis a ta disposition.
Une fois i et r evalues, il faut differencier la relation de Descartes :

n = sini/sinr donne dn/n = d(sini)/sini - d(sinr)/sinr = di/tani - dr/tanr, car d(sini) = cosi.di.
Si les mesures de i et de r sont independantes, on peut passer aux valeurs absolues et ecrire
n/n = i/tani + r/tanr ; en admettant que les mesures angulairs se font avec la meme incertitude, on peut simplifier un peu : n/n = (1/tani + 1/tanr).i.

Exemple numerique : i = 30o, r = 19.7o pour obtenir n = 1.48. On fait les mesures d'angle avec une incertitude i = 0.5 degres, soit /360 radians.
Om obtient (1/tani + 1/tanr) = 4.5, soit n/n = 0.04 (4%), ce qui donne n = 0.06 : 1.42 < n < 1.54.

Maintenant, attention : il est possible que les mesures de i et de r ne soient pas independantes, mais je ne peux pas te le dire ici, car ca depend du procede experimental employe (bien souvent la normale au dioptre n'est mesuree qu'une seule fois, et on mesure la direction du rayon incident puis celle de r pour faire des differences entre ces directions et celle de la normale, soit 3 mesures indeoendantes).
Dans ces conditions, avant de passer aux valeurs absolues tu dois imperativement ecrire dn/n en fonction de tes trois mesures et regrouper les termes.
Est-ce que c'est clair ?

Prbebo.



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