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Physique : dispersion de la lumière blanche
Rebonjour
Je suis paumée.
Dispersion de la lumière blanche
On se propose d'étudier les conditions de dispersion de la lumière blanche par un prisme de Flint pour lequel l'indice de réfraction est 1,680 à 470 nm (radiation bleue) et 1,596 à 740 nm (radiation rouge).
Les notations adaptées pour les angles sont données sur le schéma ci-après.
on envoie sur une face du prisme d'angle A = 50° un mince faisceau de lumière blanche d'incidence i1 = 45°
a) Calculer l'angle de réfraction i2B pour la radiation bleue puis i2R pour la radiation rouge.
b) Pour ces deux relations, en déduire la déviation due à la première surface de séparation traversée.
c) Dans le cas de la radiation bleue, vérifier avec un rapporteur sur une construction géométrique soignée que l'angle d'incidence sur la face de sortie du prisme, i'1 vérifie la relation :
angle A = i2 + i'1
Cette relation étant toujours vérifiée, en déduire la valeur numérique de i'1 pour chaque radiation étudiée.
d) Quels sont les angles de sortie du prisme i'2B et i'2R pour chaque radiation ?
Voilà, je sais je vous demande beaucoup, mais je suis complètement perdue, si vous voulez m'aider ça serait sympa, sinon tant pis. Mais merci d'avance
Stella
Merci Coll
C'est presqu'une conversation à bâton rompu entre nous....
J'ai un dessin sur mon livre mais je ne peux pas l'envoyer car trop lourd.
Même avec le dessin je suis perdue, car avec tous ces exercices je m'emmêle les pinceaux....
l'indice de réfraction est 1,680 à 470 nm
Je ne comprends pas cela et que dois je prendre ?
1,680 ou 470
La méthode :
calculer chaque angle de réfraction en I
les angles d'incidence sont les mêmes : 45°
l'indice de l'air est 1
mais il y a deux indices pour le flint : un indice pour le rouge qui sera moins dévié et un indice pour le bleu qui sera plus dévié
les angles d'incidence en Jr pour le rouge et en Jv pour le bleu ne seront pas égaux entre eux. Mais ils sont faciles à calculer car (démonstration de géométrie très simple : la somme des angles d'un triangle valant 180°) pour chaque couleur la somme de l'angle de réfraction en I et de l'angle d'incidence en J vaut l'angle au sommet du prisme.
Enfin on applique à nouveau la relation de Descartes pour les angles de sortie du prisme (angles de réfraction en J) ayant précédemment déterminé les angles d'incidence en J. Attention : ici encore il faut utiliser deux valeurs différentes pour l'indice du flint : une pour le rouge et une pour le bleu.
L'indice de réfraction pour le bleu est n = 1,680
L'indice de réfraction pour le rouge est n = 1,596
Les valeurs des longueurs d'onde ne sont pas utiles pour le problème
Sauf erreur de calcul :
réfraction en I :
bleu : 24,9°
rouge : 26,3°
déviations en I :
bleu : 20,1°
rouge : 18,7°
incidence en J :
bleu : 25,1°
rouge : 23,7°
réfraction en J :
bleu : 45,5°
rouge : 39,9°
Bien sûr, toujours n1 . sin(i1) = n2 . sin(i2)
En I, n1 = 1 c'est l'air
et il y a deux n2, un pour le bleu et l'autre pour le rouge
En J (il y a deux J, un Jr pour le rouge et un Jv pour le bleu... ou le violet)
il y a deux n1 : toujours les mêmes, celui du bleu et celui du rouge
et n2 = 1 c'est l'air
On compte toujours 1 pour le milieu du rayon incident (l'air en I et le flint en J) et 2 pour le milieu du rayon réfracté (le flint en I et l'air en J)
Salut Coll
Tu écris "Les valeurs des longueurs d'onde ne sont pas utiles pour le problème"
Et c'est tout à fait vrai.
Je profite de cette donnée superflue ici, pour dire que je n'ai jamais compris pourquoi on s'obstinait à définir une lumière monochromatique par sa longueur d'onde plutôt que par sa fréquence. En effet, la fréquence d'une onde ne change pas en fonction du milieu qu'elle traverse alors que sa longueur d'onde, elle, dépend du milieu traversé.
Quand de mauvaises habitudes sont prises, elles persistent éternellement.
Stella, ne prend pas en compte cette remarque, elle risquerait de te troubler l'esprit plutôt que de l'éclairer.
Tout à fait d'accord J-P
Je pense qu'historiquement on a fait de la spectro au milieu du XIXe siècle et on a mesuré des longueurs d'onde.
Les fréquences c'est Maxwell et la fin du XIXe siècle...
Hypothèse pour les spécialistes d'histoire des sciences...
un faisceau bleu et un faisceau rouge seraient-ils réfractés de la même manière sur la première face du prisme?Et sur la deuxième face?Justifier
Si le verre (le flint...) a un indice dont la valeur est différente pour un faisceau rouge et pour un faisceau bleu, alors en effet le calcul (voir la "formule" le 28 nov. à 15 h 04) montre que les angles de réfraction sur la première face sont différents, donc les angles d'incidence sur la deuxième face seront aussi différents et donc la réfraction sur la deuxième face.
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