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Miroir tournant.

Posté par
wififounder
08-04-07 à 10:06

  Bonjour,

  Je fais appel à votre générosité pour m'éclairer sur une question.

  Voici l'énoncé :
_____________________________________________________________________________

  Soit un miroir plan dressé verticalement et pouvant pivoter autour d'un axe vertical, on considère un rayon horizontal (C) arrivant en O avec un angle d'incidence i1. Le rayon réfléchi est appelé (C1).
  Le miroir tourne d'un angle autour de O qui reste fixe. Le rayon (C) donne, à présent, le rayon (C2) après réflexion. On appelle D l'angle de déviation entre (C1) et (C2).
  Montrer que D = 2.
_____________________________________________________________________________

  En fait, je ne vois pas quoi utiliser pour faire cette démonstration.

  Merci d'avance !

Posté par
J-P
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 10:33

Miroir tournant.

Dessins vu du haut.

dessin 1 : l'angle entre le rayon incident et le rayon réfléchi est 2i1

dessin 2 : l'angle entre le rayon incident et le rayon réfléchi est 2(i1 + alpha) = 2i1 + 2 alpha.
-----
La normale en O au miroir pivote avec le miroir (donc d'un angle alpha)

L'angle d'incidence augmente donc aussi de alpha, pareil pour l'angle de réflexion.

Et comme l'angle entre le rayon incident et le rayon réfléchi est = angle d'incidence + angle de réflexion ...
-----
Sauf distraction.  

Posté par
wififounder
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 10:35

  Merci beaucoup pour la réponse, je comprends beaucoup mieux maintenant.

  Cependant, l'énoncé précise que le rayon doit être horizontal.

  Comment schématiser celà ? Je pensais faire la même représentation que la vôtre ci-dessus mais j'étais bloqué à cause de ce rayon horizontal.

  ...

Posté par
J-P
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 10:43

Comme écrit dans mon message, les dessins sont vu d'en haut.

Sinon il est difficile de représenter sa rotation autour d'un axe vertical.

Les rayons rouges sont horizontaux.

Posté par
wififounder
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 10:45

  Merci beaucoup !

  & sur ce bon dimanche !

Posté par
J-P
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 10:48

J'ai voulu écrire.

"les dessins sont vus d'en haut"

Posté par
wififounder
Nouvel exercice. 08-04-07 à 13:26

  J'ai désormais un exercice qui traite du même problème.
_____________________________________________________________________________

  Léon Foucault a utilisé un miroir tournant et un rayon lumineux comme décrits ci-dessus. Le dispositif est réglé de sorte que le rayon incident (C) arrive sur le miroir en O au moment où l'angle d'incidence est . Le rayon réfléchi formé, (C'), est envoyé sur un autre miroir plan, fixe et orienté pour le renvoyer d'où il vient. Ainsi, après le miroir fixe, le rayon devient (C''), parallèle à (C'), mais voyageant dans le sens opposé. Il revient donc en O après avoir parcouru une distance 2l (l pour aller, l pour revenir).
  Si le miroir tournant n'avait pas tourné pendant ce temps-là, il donnerait de (C'') un rayon parallèle à (C) mais de sens opposé. Mais voilà, ce n'est pas le cas : pendant que le rayon faisait son aller-retour entre le miroir tournant et le miroir fixe, le miroir tournant a tourné d'un angle . Ce qui fait que le rayon réfléchi par le miroir tournant n'est pas parralèle à (C), mais fait avec (C) un angle dont la détermination expérimentale peut être faite par projection sur un écran.
  Déterminer, à l'aide de raisonnement et de schémas soigneux, la relation qu'il y a entre la célérité c de la lumière et les différentes grandeurs introduites ci-dessus.
_____________________________________________________________________________
  
  J'ai un peu de mal pour placer toutes les grandeux sur mon schéma qui vous trouverez attaché à ce topic.

  Ensuite j'ai commencé à réfléchir quant à la relation entre c et les autre grandeurs. Pour le moment je trouve que la vitesse angulaire = / t ainsi que t = 2l / c. Après je ne vois pas si c'est réellement utile, et surtout que faire avec ? ...

  Merci d'avance !

Nouvel exercice.

Posté par
J-P
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 17:23

Si j'ai bien compris:

Delta t = 2L/c

alpha = w.Delta t

beta = 2 alpha
-----

beta = 2w.2L/c

beta = 4wL/c

avec:
beta en radian
w la vitesse angulaire (en rad/s) de rotation du miroir.
L en m
c en m/s
-----
Sauf distraction.  

Posté par
wififounder
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 17:33

  Comment dois-je tracer beta ?

Posté par
wififounder
re : Miroir tournant. 08-04-07 à 17:51

  En fait, je dois exprimer c en fonction de l, teta, alpha, et beta.

  Je ne vois pas comment remplacer les notations que nous avons introduites afin de n'avoir qu'une relation contenant les grandeurs de l'énoncé...



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