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Niveau seconde
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[Physique] Dispersion

Posté par
hemie
10-01-07 à 18:20

Bonsoir! Est-ce que vous pourriez m'aider sur cet exercice de physique où j'ai pas mal de mal..C'est sur la dispersion .

Données: L'indice de réfraction absolu du prisme est 1,596 pour le rouge et 1,680 pour le bleu. Le prisme est entouré d'air.
La radiation rouge employée a pour longueur d'onde landa=780 nm.
La radiation bleu employée a pour longueur d'onde landa=480 nm.

On envoie sur un prisme d'anglr au sommet A=50,00° un mince faisceau de lumière polychromatique sous une incidence i1=45,00°.

1. Démontrer que la relation entre les angles i2 et i1' (le premier étant l'angle de réfraction de i1 et l'autre l'angle d'incidence de i2', il se trouve dans le prisme) est A=i2+i1'.
Cette question je n'ai pas du tout trouvé...

2. Démontrer que la déviation de la lumière dans un dioptre est D=i-r.

3. Calculer pour la radiation rouge les différents angles:i2,i1',i2' et D. La déviation du prisme est donnée par la formule D=i1+i'2-A.
i2:
D'après la seconde loi de Descartes, on a:
n1 sin i1 = n2sin i2
sin i2= 1*sin45/1,596
sinI2=0,44
i2=26°

i1'
: A= i2+i'1
A=26+i1'
i1'=50-26
i1'=24°.

i2'.
D'après la seconde loi de Descartes on a:
n1 sin I1'=n2sinI2'
sinI2'=1,596*sin24/1
sinI2'=0,64
I2'= 40°.

D=i1+i'2-A
D=95-50
D=45°.

4.Refaire la même chose pour la radiation bleue. Interêt de ce calcul.
i2.
D'après la seconde loi de Descartes on a:
n1sinI1=n2sinI2
sinI2=i*sin45/1,680
I2=25°.

i1'.
On sait que A=i2+i1'
alors i1'=A-i2
i1'=50-25
I1'=25°.

i2'. D'après la seconde loi de Descartes on a;
n1sinI1'=n2sinI2'
sinI2'=nisinI1'/N2
sinI2'=0,70
I2=44°.

D. La déviation du prisme est donnée par la formule D=i1+i2-A
   D=(45+25)-A
   D=15°.

L'interêt de ce calcul est de montrer que plus la longueur d'onde (ou l'indice de réfraction) sera grande plus la déviation sera petite.

Merci de votre aide!

Posté par
Coll Moderateur
re : [Physique] Dispersion 10-01-07 à 18:30

Bonjour,

Il me semble que tu as tout fait. Quelle aide attends-tu ?
Attention à la dernière phrase
C'est vrai pour la longueur d'onde (plus la longueur d'onde est grande et plus la déviation est petite)
C'est faux pour l'indice de réfraction qui varie ici en sens inverse de la longueur d'onde.

Posté par
hemie
re : [Physique] Dispersion 10-01-07 à 18:33

Bonjour,

En fait je n'arrive pas à démontrer les deux premières questions

Posté par
Coll Moderateur
re : [Physique] Dispersion 10-01-07 à 18:42

D'accord. Donc ton problème ce n'est pas la physique, c'est la géométrie... (utile en physique, surtout en optique, mais pas seulement)

Soit I le point d'entrée du faisceau dans le prisme
Soit S le sommet du prisme (angle A)
Soit J le point de sortie du faisceau hors du prisme

Considère le triangle ISJ
Angle en I : 90° - i2
Angle en S : A
Angle en J : 90° - i'1

La somme des angles d'un triangle est égale à 180°
d'où la réponse...

Deuxième question :
trace un dioptre et sa normale
angle d'incidence : i
angle de réfraction : r

L'angle D est l'angle dont il faut tourner le prolongement du rayon incident pour l'amener sur le rayon réfracté. D'accord ?

Posté par
hemie
re : [Physique] Dispersion 10-01-07 à 20:02

Ah oui je vois!
D'accord
Merci beaucoup!

Posté par
Coll Moderateur
re : [Physique] Dispersion 10-01-07 à 20:07

Je t'en prie
A une prochaine fois !



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