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Niveau seconde
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Lumière à travers une vitre

Posté par
nirosane
12-02-15 à 14:49

Bonjour j'ai un problème avec cet exercice es que quelqu'un pourrait m'aider a le résoudre (merci d'avance ) :

Un rayon de lumière monochromatique se propageant dans l'air (n air = 1,0) arrive avec un angle d'incidence de 30,0° sur une vitre faite avec du verre d'indice n verre = 1,50. La vitre a une épaisseur e=5,0mm,la lumière subit donc deux réfractions successives lorsqu'elle traverse la vitre.

A. Première réfraction (voir image)

1.Quelle est le milieu incident? Le milieu de réfraction? Le milieu incident est l'air, le milieu de réfraction est la vitre
2. Énoncer les lois de Snell-Descartes pour la réfraction. Les angles d'incidence i et de réfraction r sont liés par la relation: n i sin i=n r sin r
3.La lumière peut-elle toujours pénétrer la vitre? justifier.  (je ne sais pas)
4.Calculer l'angle de réfraction r du rayon dans le verre. Le représenter sur un schéma.
D'après la la troisième loi de Descartes:
n i sin i = n r sin r
sin r = n i sin i/n r
sin r = 1 x sin (30.0) / 1.50
sin r = 1/3 soit 0.33
r= Arcsin(30)
r= 19.47
r=19.5°

B-Seconde réfraction
5.Déterminer l'angle d'incidence i' du rayon lumineux lorsqu'il arrive à la surface de séparation verre-aire.
6.Quel est l'angle de réfraction r' du rayon à la sortie de la vitre? tracer ce rayon.
7.Comparer la direction du rayon qui arrive sur la vitre et celle de celui qui en sort.
8.La lumière peut-elle toujours traverser la vitre?

Merci de bien vouloir m'aider.

Lumière à travers une vitre

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Lumière à travers une vitre 12-02-15 à 15:44

salut

1) ok mais le matériau c'est plutôt le verre que la vitre

2) ok

3) Pense à l'angle critique

4) Le raisonnement est correct et le résultat me semble juste aussi. Tu as pu compléter le schéma ?

Pour la suite il te faut absolument compléter le dessin. Tu as de quoi le faire ? (Pain suffit)

Posté par
nirosane
re : Lumière à travers une vitre 13-02-15 à 22:47

Merci de votre réponse pour la question 3 j'ai mis:

Non, la lumière ne peux pas toujours pénétrer la vitre: lorsque l'indice de réfraction du milieu incident est supérieur a celle du milieu réfracté il se produit une réflexion total.

Pour la 4 je vois pas comment le représentez sur le schéma.

Posté par
nirosane
re: Lumière à travers une vitre 13-02-15 à 22:57

Es ce que c'est ça?

Je pense que la notation est plutôt "i2" plutôt que "r" et plutôt "r" que "r'"

re: Lumière à travers une vitre

Posté par
nirosane
re: Lumière à travers une vitre 13-02-15 à 22:58

Dois-je donc changer la notation par n2 et r ? ou bien es que c'est juste par ce qu'on me demande de le représenter sur un schéma et dans mon calcul j'ai écrit "r" donc je sais pas trop...  

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Lumière à travers une vitre 14-02-15 à 05:20

3) oui très bien

4) oui c'est bien de ce genre de schéma dont je parle. Tu as ton angle d'incidence et tu dois faire repartir et se propager ton rayon dans le verre. Tu as calculé l'angle r en plus. Et de nouveau, à l'interface, tu vas observer le phénomène, mais dans le sens inverse

Je ne vais pas revenir avant demain dsl.

Posté par
nirosane
re: Lumière à travers une vitre 14-02-15 à 09:19

D'accord merci mais je ne comprend ce que vous voulez dire ici  "Et de nouveau, à l'interface, tu vas observer le phénomène, mais dans le sens inverse" vous pouvez m'expliqué?

Posté par
nirosane
re: Lumière à travers une vitre 14-02-15 à 10:02

Et pour la 3 je crois qu'il faut voir si r existe est dire que d'après la 3e loi de Snell-Descartes  sin r = ni*sin i / nr comme ni=1 et nr >1 alors sin r <1 et r existe toujours non?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Lumière à travers une vitre 15-02-15 à 15:00

Et bien tu vas de nouveau passer du verre à l'air. Donc tu vas de nouveau avoir une déviation.

Posté par
nirosane
re: Lumière à travers une vitre 15-02-15 à 15:22

Donc mon dessin est juste je crois et pour la question 36 vous en pensez quoi?

Posté par
nirosane
re: Lumière à travers une vitre 15-02-15 à 15:22

la 3* désoler

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Lumière à travers une vitre 15-02-15 à 18:01

oui sur le principe après je n'ai pas de rapporteur pour vérifier les valeurs. Dessine sur le schéma initial

Posté par
nirosane
re: Lumiere à travers une vitre 21-02-15 à 12:08

Désoler du retard j'ai eu des problèmes de connexion et pour la 1ere partie j'ai finie par contre je comprend pas la question 5 et 6 merci de bien vouloir m'aider a y répondre.

Posté par
nirosane
re: Lumiere à travers une vitre 21-02-15 à 12:38

Enfin il ne me reste que la question 8 et je sais que oui la lumière peut toujours traverser la vitre mais je sais pas comment le justifier es que quelqu'un pourrait m'aider à le justifier s'il vous plait?



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