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la fibre optique

Posté par
gamer1309
26-10-14 à 12:19

Bonjour à tous! J'ai un problème sur un petit exo de physique et j'aimerai que l'on m'aide:

Une fibre optique est constitué d'un cylindre d'indice de réfraction n1=1.464 appelé cœur, entouré d'une gaine cylindrique de même axe, d'indice de réfraction n2=1.458

1)Déterminer littéralement et numériquement l'angle limite de réflexion totale à l'interface cœur-gaine
2)La face d'entée de la fibre plane se trouve dans l'air(n=1). On intéresse à un rayon qui pénètre dans la fibre au point O sur l'axe de la fibre avec un angle d'incidence i.
Montrer que,pour que les rayons qui pénètrent dans la fibre au point O soient guidées par réflexion totale sur l'interface cœur-gaine, il faut qu'ils soient contenus dans un cône de demi-angle d'ouverture io que l'on déterminera littéralement et numériquement  
Voila pour la 1 je pense à la formule de Descartes mais on a pas toutes les valeurs...
et la 2 c incompréhensible . Merci d'avance!

Posté par
Aragorn
re : la fibre optique 26-10-14 à 14:31

Bonjour,
Pour la 1, on a toutes les valeurs...
On applique la formule de Snell-Descartes.
n_1\,sin\,i_1\,=\,n_2\,sin\,i_2
n_1\,=\,1,464
n_2\,=\,1,458
i_2\,=\,90°
En effet, on est à l'angle limite (appelé aussi angle de Brewster) quand le rayon réfracté est en émergence rasante.
Donc on peut calculer  i_1

Posté par
gamer1309
re : la fibre optique 26-10-14 à 16:01

Merci beaucoup pour la 1 j'ai compris. Pour la 2 à tu une idée?

Posté par
Aragorn
re : la fibre optique 26-10-14 à 20:22

i_2\,=\,90\,-\,i
n_{air}\,sin\,i_1\,=\,n_1\,sin\,i_2
n_{air}\,=\,1
i_2\,=\,90\,-\,i
D'où :
sin\,i_1\,=\,n_1\,sin\,\left(90\,-\,i\right)
sin\,i_1\,=\,n_1\,cos\,i

i_L\,<\,i\,<\,90
cos\,i_L\,>\,cos\,i\,>\,0
n_1\,cos\,i_L\,>\,n_1\,cos\,i\,>\,0
n_1\,cos\,i_L\,>\,sin\,i_1\,>\,0

arcsin\left(n_1\,cos\,i_L\right)\,>\,i_1\,>\,0

la fibre optique



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