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Niveau maths sup
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Optique géométrique

Posté par
AresTocade
26-10-15 à 18:06

Bonsoir à tous,

Je suis actuellement en train de faire mon DM physique et je rencontre un petit problème avec une des questions.
Je vous pose l'énoncé:

"On explique la formation de l'arc-en-ciel par la réflexion, à l'intérieur d'une goutte d'eau, d'un rayon lumineux provenant du soleil. Un rayon de lumière monochromatique, composant d'un faisceau de lumière blanche, pénètre dans une goutte d'eau sphérique d'indice n et subit, à l'intérieur de la goutte, une réflexion. L'indice de l'air est 1."

La question est la suivante:

Expliquer qualitativement que l'intensité lumineuse est maximale dans la direction du minimum de déviation. L'indice de réfraction varie avec la longueur d'onde dans le vide selon la formule de Cauchy:

                                                                                                  n(λ)=A+(B/2 )       (où A et B sont des constantes positives)

Je ne comprend vraiment pas comme expliquer cela...
Je vous remercie d'avance

Posté par
AresTocade
re : Optique géométrique 26-10-15 à 18:07

AresTocade @ 26-10-2015 à 18:06

Bonsoir à tous,

Je suis actuellement en train de faire mon DM physique et je rencontre un petit problème avec une des questions.
Je vous pose l'énoncé:

"On explique la formation de l'arc-en-ciel par la réflexion, à l'intérieur d'une goutte d'eau, d'un rayon lumineux provenant du soleil. Un rayon de lumière monochromatique, composant d'un faisceau de lumière blanche, pénètre dans une goutte d'eau sphérique d'indice n et subit, à l'intérieur de la goutte, une réflexion. L'indice de l'air est 1."

La question est la suivante:

Expliquer qualitativement que l'intensité lumineuse est maximale dans la direction du minimum de déviation. L'indice de réfraction varie avec la longueur d'onde dans le vide selon la formule de Cauchy:

                                                                                                  n(λ)=A+(B/2 )       (où A et B sont des constantes positives)

Je ne comprend vraiment pas comment expliquer cela...
Je vous remercie d'avance

Posté par
gbm Webmaster
re : Optique géométrique 26-10-15 à 18:31

Bonsoir,

Je ne suis plus un expert de l'optique géométrique, mais as-tu fait une recherche sur le sujet ?

Je pense qu'on souhaite que tu l'exprime au travers d'une petite construction géométrique et de la détermination de l'angle de déviation :







Posté par
gbm Webmaster
re : Optique géométrique 26-10-15 à 18:32

Regarde surtout le lien de l'ENS, il m'a l'air le plus accessible.

Posté par
Valentino44
re : Optique géométrique 26-10-15 à 18:42

En fait si tu traces la déviation du rayon en fonction de l'angle d'incidence du rayon sur la goutte, tu te rends compte (je ne me souviens plus des formules exactes) que cette fonction admet un minimum, ce que te dit ton énoncé.

A partir de là on voit que la goutte "contracte" les rayons lumineux autour de cet angle d'incidence minimal. Donc l'intensité lumineuse est maximale autour de ce minimum. De façon grossière, beaucoup de rayons seront "envoyés" autour du minimum, donc l'intensité y sera grande.

cf. graphique

Optique géométrique



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