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Niveau seconde
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Pbm : dispersion de la lumière par un prisme

Posté par Ln01 (invité) 24-02-07 à 16:10

J'ai un Dm à faire j'ai déjà commencé mais je suis peut très sur de ce que j'ai fait et j'y suis bloqué si quelqu'un pouvais m'aider ! merci bcp d'avance !!

Enoncer: On considère un prisme dont la section est un triangle équilatérale ABC. Il est fabriqué dans un verre de type flint. Un rayon lumineux correspondant à une longueur d'onde ^= 700 nm arrive au point d'incidence I sur la face AB. On suppose que le rayon réfracté en I est parallèle à la base BC ; Il arrive sur la face AC en un point noté Jr. Pour cette longueur d'onde, l'indice du flint est égal à 1,609.

A) 1-Calculer l'angle  de réfraction en I. ( j'ai trouver  45,86°)

2- En déduire l'angle  d'incidence ( On sait que BC et I sont // dc sa fait 90)-60-=30)

3- Calculer l'angle d'incidence et l'angle de réfraction en Jr .

4- Tracer le rayon incident arrivant en I, puis le rayon réfracté en Jr.

B) Le rayon précédent de longueur d'onde ^r fait partie d'un faisceau très étroit de lumière blanche, incident en I sur la face AB du prisme?

5- Quelle est la valeur de l'anglais d'incidence en I pour les différentes radiation qui composent cette lumière blanche ?

C) Parmi les rauons arrivant au point I, on considère celui associé à la radiation violette, dont la longueur d'onde est ^v=400nm. Il se réfracte en I et arrive sur la face AC au point noté Jv. Pour cette longueur d'onde, l'indice flint est égal à 1,673.

6) Calculer l'angle de réfraction en I.

7) en considérant le triangle AUJv, calculer l'angle d'incidence au point Jv.

8) En déduire l'angle de réfraction en Jv.

D) 9- Parmi les deux rayons étudiés, lequel est le plus dévié par le prisme ? Calculer l'angle entre les deux rayons réfractés sur la face AC du prisme .

10) Décrire en conclusion le faisceau lumibeux qyu émerge du prisme.

Voilà, sa fait plusieur fois que je suis bloquer si qq un pouvait m'aider :s  

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 16:18

Bonjour quand même...

Cet exercice a déjà été traité plusieurs fois dans ce forum.

Pour apprendre à te servir du moteur de recherche : [lien]
Pour faire ta recherche :
Clique sur les maisons, ce sont des liens !

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 18:05

Oki je ne savais pas je suis nouvelle merci quand même !

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 18:16

En effet tu es nouvelle ! Alors bienvenue sur l' !

Arrives-tu à faire cet exercice ?
As-tu trouvé un peu d'aide ?

(Lien cassé)
dispersion de la lumiere

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 18:45

Oui oui alors de ce que j'ai compris pr la 1°) question on suppose que I est // à BC dc comme la normale= 90° est qu'on est dans un triangle rectangle ce qui fait dc 90°-60°= 30°
La 2°) mais je sais pas cmt il as fait pr utiliser la loi de Descartes pr trouver ceci 53,6° .
et puis la 3°) non plus j'ai pas compris cmt ils on fait pr la trouver.

Je galère beaucoup avec cette leçon :s

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 18:50

A1 : l'angle de réfraction en I est bien 30°

A2 : l'angle d'incidence est Ii tel que 1.sin(Ii) = 1,609.sin(30°)
donc sin(Ii) = 1,609 * (1/2) = 0,805
et Ii = sin-1(0,805) = 53,6° environ

D'accord ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 19:53

C'est ce que je viens de trouver merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 19:54

Eh bien continue !

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 19:58

et pour la qu'estion 3) sa doit être pareil puisque c'est un triangle équilatéral non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 20:00

Je traduis :
l'angle d'incidence en J est égal à 30°
l'angle de réfraction en J est égal à 53,6° environ

C'est exact !

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 20:01

okays merci je commence à comprendre peu à peu

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 20:13

Y a un truc que je n'est pas compris j'ai rechercher une solution pour la question 5) pour voir si on l'a pas déjà faite mais le truc c'estq ue je n'ai pas très bien compris la réponse que vous avez faites

Citation :
Au lieu de considérer le seul rayon rouge (pour lequel nR = 1,609) on va maintenant considérer un faisceau incident de lumière blanche (donc de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel).
L'indice du flint sera différent pour ces différentes couleurs, d'où des angles de réfraction en I différents, puis des angles d'incidence différents en des points JV pour le violet, JB pour le bleu, etc. différents et enfin des angles de réfraction à la sortie du prisme encore plus différents.
Pour le début de la question B : tous les rayons des différentes couleurs qui arrivent en I sur le prisme arrivent avec la même incidence, celle que tu as calculée pour le rayon rouge à la première question. Tous arrivent avec un angle d'incidence d'environ 53,6°

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 20:19

La lumière blanche est composée de la somme de rayons de toutes les couleurs. Tous les rayons incidents arrivent sur le prisme avec le même angle d'incidence : 53,6°

Mais le verre de type flint va se comporter de manière différente pour chaque couleur. Son indice est différent pour le rouge, pour le bleu, pour le violet, etc.

Donc chaque angle de réfraction en I sera différent pour chaque couleur (bien que chaque couleur ait le même angle d'incidence en I)
Et la conséquence sera que les rayons réfractés en I arriveront sur la face de sortie du prisme en des points J différents et avec des angles de réfraction différents... a fortiori les angles de réfraction pour les différents points J seront encore plus différents...
D'accord ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 24-02-07 à 20:31

donc pour la réponse

Citation :
5- Quelle est la valeur de l'angle d'incidence en I pour les différentes radiation qui composent cette lumière blanche?
c'est que la valeur sera différente pour chaque couleur qui composent la lumière blance c'est ça ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 07:51

Bonjour,

Non... En I arrive un faisceau de lumière blanche avec l'angle d'incidence de 53,6°
Ce faisceau peut être considéré comme la superposition de nombreux rayons de différentes couleurs qui tous arrivent en I avec le même angle d'incidence : environ 53,6°

Mais, comme le flint présente un indice différent pour chaque couleur, ces rayons qui tous arrivent avec le même angle d'incidence repartiront de I avec des angles de réfraction différents.

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 09:08

bonjours,

donc quand t il demande quelle est la valeur de l'angle d'incidence en I pour les différentes radiations qui composent cette lumière blacnhe , en faite c'est un faisceau constitué de plusieur couleur différente arrivant en I avec la même angle d'incidence : environ 53,6° et donc tous ces rayons arriveront sur le même angle d'incidence mais repartiront de I avec des angles de réfractions différentes.alors sa valeur c'est qu'elle est égale. Donc c'est un peu ça ? J'ai un peu reformuler vite fait ce que vous avez dit.

C'est ce que jviens de comprendre :s

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 10:23

Tu as bien compris.

Maintenant on prend un de ces rayons, le rayon violet. Il arrive, comme les autres, en I avec un angle d'incidence de 53,6°
Pour lui, l'indice du flint est nv = 1,673

Quel est (c'est la question 6) l'angle de réfraction en I pour ce rayon violet ? (tu vas voir qu'il est différent de l'angle de réfraction pour le rayon rouge, qui est de 30°)

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 10:26

Je me rend compte que je me suis trompé dans le premier lien vers un exercice ; désolé...
Voici le bon lien DM : dispersion de la lumière par un prisme

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 10:36

Et voici deux figures qui devraient aider :

Pbm : dispersion de la lumière par un prisme

Celle de gauche correspond au seul rayon rouge qui arrive en I, est réfracté selon le rayon IJr parallèle à la base du prisme
Celle de droite correspond à deux rayons : le même rayon rouge plus un rayon violet qui arrive en I avec le rayon rouge mais est réfracté différemment : ce rayon violet est réfracté selon le rayon IJv dans le prisme. Il arrive donc au point Jv avec un angle d'incidence qui n'est pas 30° ; de même il sort du prisme avec un angle de réfraction en Jv qui n'est pas comme celui du rayon rouge qui était d'environ 53,6°

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 11:11

alors l'angle Jv< 30°? mais que dois je répondre pour la question 5? que Jv < 30° ? où dans la question il n'y pas besoin de le calculer :s

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 11:17

La question 5 est finie : tous les rayons arrivent en I avec le même angle d'incidence qui est 53,6°

Pour la question 6 il faut calculer l'angle de réfraction du rayon violet en I

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 11:26

oui fait le calcule pour trouver la réfraction du rayon violet en I,
on utilise la 3° lois de descartes:
dc n1 sin i = n2 sin r
0.5*1.673 = 56.77 c'est ça qui faut faire ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 11:33



Je crois qu'il est préférable de continuer quand tu auras terminé la chimie. Pour que tu puisses te concentrer un peu et ne pas écrire de telles choses.

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 11:37

oki merci

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 13:04

j'ai fini avec la chimie euh je voudrais savoir comment on fait pour cacluler l'angle de réfracation en I (j'ai vu que y en a qui a trouver 28.7 ° et je me demande cmt ils ont fait :s je maitrise pas encore bien la loi de Descartes )

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 13:24

La loi de Descartes :
Un rayon se propage dans un milieu 1 et arrive à la surface de séparation avec le milieu 2 (surface qui s'appelle un "dioptre").
Dans le milieu 1 le rayon est "incident"
Dans le milieu 2 il est "réfracté"

Avec la normale au point de traversée du dioptre, le rayon incident fait un angle d'incidence i1
avec cette même normale, le rayon "émergent", ou réfracté, fait l'angle de réfraction r2

Si pour la longueur d'onde du rayon considéré le milieu 1 a un indice n1 et le milieu 2 un indice n2, alors
n1.sin(i1) = n2.sin(r2)

Comment calcules-tu l'angle de réfraction en I pour le rayon violet ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 13:30

ben j'ai fait 1 sin i = 1,673 sin 30 c'est faut ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 13:33

Oui c'est faux.
Parce que i1 on le connaît et on ne le cherche pas
Parce que ce qu'on cherche c'est r2 qui ne vaut pas 30°

Mais tu n'as pas fini avec la chimie ; il ne faut pas se moquer quand même...

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 13:36

désoler mais Je ne me moque pas ne ovus inquitéter pas j'avais terminer ùais j'ai aborder un nouveau exercice c'est pr cela ^^

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 14:17

c'est bon j'ai fini la chimie .
c'est plutôt comme ça formule 1,673 sin 30 = 1 sin r , non ? ce qui  ferait 1/1.673 * sin 30 = 17,4 °

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 15:24

Pas du tout

Au point I :
. Le milieu 1 est l'air ; pour ce milieu l'indice est n1 = 1
. L'angle d'incidence est i1 (environ 53,6°) tel que sin(i1) = 0,804 5 (on a obtenu cette valeur à la question A2)
. Le milieu 2 est le flint ; pour ce milieu l'indice est n2 = 1,673 pour le rayon violet
. Que vaut en ce point I l'angle de réfraction r2 ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 16:02

a mais oui ! 1 sin 53,6 = 1,673 sin r
donc sa fait sin 53,6/ 1,673= 0,4811 = sin-1 = 28,7° a okay !

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 16:04

Voilà...

Et le reste de l'exercice se continue exactement comme cela. Premier milieu... deuxième milieu...

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 16:58

Pour le 6) g trouver environ 31,3° l'angle d'incidence en Jv.

Après pr le 7) je suis pas sur mais l'angle de réfraction en Jv = 18,09° c'est ça ?
:s

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 17:48

Question 6 : angle de réfraction en I : Ir = 28,7° (bonne réponse à 16 h 02)

Question 7 : angle d'incidence en Jv
Dans le triangle IAJv la somme des angles vaut 180° c'est-à-dire
180 = (90 - Ir) + 60 + (90 - Jvi)
donc l'angle d'incidence Jvi du rayon violet en Jv vaut
Jvi = 60 - Ir = 60 - 28,7 = 31,3° (bonne réponse à 16 h 58)

Question 8 :
ce n'est pas ça
Le milieu incident est le flint avec ni = 1,673 et l'angle d'incidence i = 31,3°
Le milieu du rayon réfracté est l'air avec nr = 1
Que vaut l'angle réfracté en Jv du rayon violet ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 20:04

désoler je me suis absentée sur le PC
Donc ni sin i = n2 sin r
1,673 sin 31,3 = 1 sin r
on fais donc sin r= 1,673/1 sin 31,3 c'est ça  ? ou l'inverse ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 20:46

C'est cela. Quelle est donc la valeur de l'angle ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 20:50

Donc j'ai trouver environ 17,4° :s

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 20:55

est ce bien ça la réponse ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 20:55



Mais comment fais-tu ?

Tu as posé correctement l'équation :
sin r = (1,673 / 1) * sin 31,3

Il reste à chercher r...

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 20:57

ups me suit inverser :s sa fait 56,77 ° là c'est la obnne réponse ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:02



sin 31,3 = 0,518 89...
1,673 * sin 31,3 = 0,868 1...

quel est l'angle dont le sinus vaut 0,868 1...
sin-1(0,868 1..) = ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:06

Pour la suite la question 9°) la plus dévié c'est le violet
et puis la deuxième question pr calculerj'ai tracer la noramle et pus j'ai fais Jr 90°-53,6° = 36,4° et Jv = 90°-31,3° = 58,7° est ça ?

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:07

a oki je me suis trompé pour la 8°)

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:08

j'ai dû prendre 30° c'est pour celà

Posté par tigrou57 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:08

Bonsoir Coll, j'ai présenté un exercice de mathématique dans la partie seconde fonction et je pense avoir trouvé tout les résultats mais j'aimerais une petite vérification. Ca serait cool si vous veniait m'aider, ca ne doit pas être trés long. Merci beaucoup beaucoup.

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:09

Sin-1 = 60,3 ° envion

Posté par tigrou57 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:09

Et pardon de poster un message dans un post qui ne m'appartient pas mais je ne savais pas où le mettre car dans le mien personne ne me répond.
Désolé Ln01.

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:13

c'est pas grave tu peux nous direù tu en es pt être que je pourrait t'xpliquer d'après ce que j'ai comrpsi mais j'ai plus bcp de tps  

Posté par Ln01 (invité)re : Pbm : dispersion de la lumière par un prisme 25-02-07 à 21:13

Au faite Coll est juste la rp du 8) et 9) que je t'ai dis ?

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