Enoncé : Un rayon lumineux se propage dans une fibre optique par réflexions totales successives. Le rayon réfléchi est dans le même plan que le rayon incident et les angles d'incidence et de réflexion sont égaux.
a) Tracer le rayon jusqu'a l'extrémité de la fibre.
b) Représenter ensuite un rayon qui traverse la fibre parallèlement à son axe.
c) Les deux rayons parcourent-ils la même distance ? Quelle est la conséquence sur le temps de propagation de l'onde lumineuse dans la fibre ?
d) Un calcul géométrique montre que le rayon le plus incliné pouvant se réfléchir parcourt une distance 1.02 fois supérieure à celle du rayon parallèle à l'axe de la fibre. L'indice de la fibre étant n = 1.56, calculer le temps de propagation des deux rayons pour une fibre de 5.00 mètre de long.
e) Quelle est la différence de temps de propagation ? Cette différence sera-t-elle significative pour le praticien qui utilise cette fibre pour un examen endoscopique ?
Quelqu'un pourait-il m'aider asser rapidement(pour demain)s'il vous plait ?
Enoncé : Un rayon lumineux se propage dans une fibre optique par réflexions totales successives. Le rayon réfléchi est dans le même plan que le rayon incident et les angles d'incidence et de réflexion sont égaux.
a) Tracer le rayon jusqu'a l'extrémité de la fibre.
b) Représenter ensuite un rayon qui traverse la fibre parallèlement à son axe.
c) Les deux rayons parcourent-ils la même distance ? Quelle est la conséquence sur le temps de propagation de l'onde lumineuse dans la fibre ?
d) Un calcul géométrique montre que le rayon le plus incliné pouvant se réfléchir parcourt une distance 1.02 fois supérieure à celle du rayon parallèle à l'axe de la fibre. L'indice de la fibre étant n = 1.56, calculer le temps de propagation des deux rayons pour une fibre de 5.00 mètre de long.
e) Quelle est la différence de temps de propagation ? Cette différence sera-t-elle significative pour le praticien qui utilise cette fibre pour un examen endoscopique ?
Quelqu'un pourait-il m'aider asser rapidement(pour demain)s'il vous plait ?
*** message déplacé ***
pour la question d:
La vitesse de propagation de la lumière dans un milieu d'indice n est donné par la relation v = c/n. c étant la vitesse de propagation de la lumière dans le vide soit 3.108 m.s-1.
Avec la vitesse de la lumière dans la fibre et la distance, tu auras le temps de propagation.
Bonjour,
a) Pour tracer le rayon jusqu'à l'extrémité de la fibre c'est facile. Il suffit de partir du point où le rayon touche la gaine de la fibre et mesurer l'angle incident à ce point, comme l'angle réfléchi est le même que celui incident tu peux tracer ton rayon simplement.
b) Un rayon qui traverse la fibre parallèlement à son axe ira tout simplement "tout droit", tu traces simplement un trait horizontal qui ne touche jamais les parois.
c) Les rayons ne parcourt pas la même distance, je pense que ça parait évident du fait que si toi tu pars de ta maison jusqu'au bout de ta rue en ligne droite ou en zigzag tu ne parcours pas la même distance et tu mets donc plus de temps à parcourir les zigzag que la ligne droite si tu marches à la même vitesse. Ici c'est pareil la lumière va toujours à la même vitesse et comme la distance que parcourt un rayon est plus grande que celui qui va tout droit, le temps de parcourt de celui horizontal sera plus petit que le temps de parcourt de celui qui fait la grande distance.
Je suis désolé c'est peut être pas très clair mais c'est pas toujours évident d'écrire ce que l'on pense.
d) Il faut connaître une relation liant l'indice de réfraction à la vitesse de propagation:
n=c/v c étant la vitesse de la lumière dans le vide (valeur limite ne pouvant être dépassée et qui vaut c=3.108 m/s) ; v étant la vitesse de propagation dans le milieu d'indice n. Cet indice ne sera jamais inférieur à 1 puisque la vitesse de la lumière est une valeur limite et pour avoir un rapport inférieur à 1, il faut que le terme du dénominateur (v) soit plus grand que celui du numérateur (c).
n=c/v <=> v=c/n
<=> v=(3.108)/1,56=1,92.108m/s
Voilà maintenant que tu connais la vitesse de propagation qui est constante dans la fibre, tu peux calculer le temps pour le rayon horizontal:
v=d/t <=> t=d/v <=> t=5/(1,92.108)=2,60.10-8s=26,0 ns
Si la distance du rayon incliné est 1,02 fois plus grande que celle parallèle à l'axe: D=1,02*d=1,02*5,00=5,1 m
Même calcul que précédemment, je te laisse le faire.
e) Une fois que tu auras calculer le temps du deuxième trajet tu pourras calculer la différence des deux temps (arranges toi pour quelle soit positive).
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