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Prisme

Posté par
Elletse
26-03-19 à 13:37

Bonjour,
Pourriez -vous m'aider ? J'ai trouver la question a  et b mais j'arrive pas la question c et d . ET pourriez vous voir si c'est bon les résultat que j'ai trouver pour la question a et b ?
J'ai trouver pour la question a :
λ0,4 : n =1,68
λ0,75: n =1,64
Et pour la b j'ai trouver
36,5° pour l'angle d'émergence du violet et 37,57° pour le rouge .
est ce les bon résultats ?
Merci
Voici le sujet :
On considère un spectroscope permettant d'obtenir le spectre de la lumière émise par une source de lumière blanche. Le prisme reçoit un faisceau de rayons parallèles de lumière blanche qui est déviée et dispersée par le prisme. Le prisme est réglé au minimum de déviation pour le jaune du sodium. L'indice est convenablement représenté par la relation n 1,619 +0,0102/λ ^2 où  λ est la longueur d'onde de la radiation exprimée en um (micromètres ). Le domaine de variation de longueur d'onde pour la lumière blanche est donné par 0,4 um <λ< 0,75 um (micrometre).
a) Calculer indices du prisme pour les couleurs extrêmes du spectre. b)Calculer l'angle d'émergence pour les rayons extrêmes du spectre. Quel angle font-ils entre-eux à la sortie du prisme?
d)A la sortie du prisme, on reçoit les faisceaux sur une lentille (L) mince, convergente de distance focale f 250 mm dont l'axe principal est placé suivant la direction des rayons rouges.
Représenter sur une figure schématique la marche des rayons à travers le prisme et la lentille. Indiquer ce que l'on observe dans le plan focal de la lentille Calculer la distance qui sépare dans le plan focal les images rouge et violette.

Posté par
vanoise
re : Prisme 26-03-19 à 18:56

Bonjour
OK pour les longueurs d'onde extrêmes. Une remarque tout de même : compte tenu de la précision de ce genre de mesures en optique, il faut arrondir à 4 chiffres significatifs et non à 3.
Pour la suite : tu précises que le spectroscope est réglé au minimum de déviation pour la lumière jaune : à quelle longueur d'onde exactement ? 0,57µm ?
Tu ne précises pas l'angle au sommet du prisme : A=60° peut-être ???
Quel angle d'incidence sur la face d'entrée du prisme utilises-tu ?
Ces renseignements sont utiles pour les autres questions ...

Posté par
Elletse
re : Prisme 26-03-19 à 19:20

Ah d'accord mais justement je ne sais pas c'est quoi la longueur d'onde pour le jaune  c'est pas indiquer dans le sujet.
Sinon je vous ai joins le sujet en entier, vu que j'avais fais les questions précédente c'est pour ça que j'ai que mis la question 4 . J'espère que vous aller pouvoir m'aider ?
Et ça c'est les réponse que j'ai trouver  aux questions précédentes :
A=60°
Im=55,29'
il=37,36°
Do=69,37°
i0=39,37°
R=22,64°
Merci

** image supprimée **

Posté par
vanoise
re : Prisme 26-03-19 à 20:29

C'est vrai que l'énoncé ne fournit pas la longueur d'onde précise de la radiation jaune correspondant au réglage du minimum de déviation mais il fournit l'indice correspondant : nj=1,648.

Puisque, dans le cas particulier du minimum de déviation :

r_{m}=\frac{A}{2}=30\text{\textdegree}

i_{m}=\arcsin\left[n_{j}.\sin\left(r_{m}\right)\right]=55,49\text{\textdegree}

La déviation minimale est ainsi :

D_{m}=2i_{m}-A=50,97\text{\textdegree}

Ensuite, tu conserves i=im mais refais les autres calculs pour les deux valeurs extrêmes de n.

Posté par
Elletse
re : Prisme 26-03-19 à 22:27

Je vous montre tous ce que j'ai fais, y'a tous les calcul  mais je sais pas pour la question 4-b si c'est bon ou pas ?

Merci

Prisme

Prisme

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 00:11

Voici les résultat obtenus à l'aide d'un tableur. Les unités sont celles données dans l'énoncé. Je te laisse arrondir les résultats en fonction de la précision des données.
Pour la dernière question : la distance dans le plan focal est le produit de la distance focale f' par la différence entre les deux angles de déviation, cette différence étant exprimée en radian.

Prisme

Posté par
Elletse
re : Prisme 27-03-19 à 07:23

Est ce que les résultats de la question b que j'ai trouver son bonne ? 37,65° et 36,61°
J'ai pas compris à quoi ça me sert le tableau que vous avez mis ?
Et pour la question c il faut que j'addition les 2 angles de la question b c'est ça ?
Merci

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 12:07

Je redonne le tableau : pour les trois longueurs d'ondes à étudier, je calcules les valeurs de i, r, r', i' et D en degrés. Ce sont les notations que tu utilises. Je me suis contenté d'utiliser les quatre formules que tu as rappelées. Qu'y a-t-il de compliqué à comprendre ?
Il te faut je pense revoir tes calculs... Il faut bien comprendre que le prisme est éclairée par un faisceau parallèle de lumière blanche. L'angle d'incidence "i" est donc le même pour toutes les longueurs d'onde. Cet angle est choisi de façon à ce que la lumière jaune d'indice 1,648 corresponde à un minimum de déviation.

Prisme

***Image recadrée***

Posté par
Elletse
re : Prisme 27-03-19 à 16:15

Mais comment on calcul les angles émergent ? L'angle émergent c'est le D ?

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 16:23

L'angle émergeant est l'angle i' de ton schéma dont j'ai donné les différentes valeurs dans le tableau. D est l'angle de déviation, c'est à dire l'angle entre le rayon incident qui vient "frapper" le prisme et le rayon émergeant ; on l'exprime en considérant qu'il s'agit de la somme de la déviation produite par la première réfraction (D1=i-r) et de la déviation produite par la seconde réfraction (D2=i' - r') :
D=D1+D2=i+i'-(r+r')=i+i'-A
Tout cela est bien expliqué ici :
N'oublie pas de "cliquer" sur les titres des différents paragraphes qui sont indiqués à gauche de l'écran.

Posté par
Elletse
re : Prisme 27-03-19 à 17:04

Ah d'accord merci mais du coup pour l'angle qui font entre eux à la sortie du prisme c'est 113,56° ?(59,16+54,40=113,56°)

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 18:08

Il faut faire la différence des angles, pas la somme mais attention : si les différents rayons incidents se confondent quelle que soit la couleur, la déviation différente commence à apparaître dès le parcours dans le prisme puisque la valeur de l'angle "r" dépend de la couleur. Conséquence, pour obtenir l'angle entre les rayons émergents extrêmes, il faut soustraire les valeurs de D et non les valeurs de i'.
Remarque : tel qu'est posé l'énoncé, je me demande si celui qui l'a "fabriqué" a bien compris cela ...

Posté par
Elletse
re : Prisme 27-03-19 à 18:31

Ah d'accord merci
Mais pour le schéma il me demande la marche des rayon a travers le prisme et la lentille. Comment on fais pour savoir la marche du rayon rouge , j'ai fais un schéma mais je sais pas comment continuer

Prisme

***Image recadrée***

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 18:39

Le schéma de principe du spectroscope à prisme est donné en haut de la page 31 ici (paragraphe II.3) :

Posté par
Elletse
re : Prisme 27-03-19 à 18:49

Ok merci et une dernier petite question comment on calcule la distance qui sépare  dans le plan focal les image rouge et violet ?

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 19:44

Je t'ai répondu par anticipation dans mon message du 27-03-19 à 00:11

Posté par
Elletse
re : Prisme 27-03-19 à 20:02

Le probleme c'est  que quand vous dites la   distance dans le plan focal est le produit de la distance focale f' par la différence entre les deux angles de déviation, cette différence étant exprimée en radian.  Je suis un peu confuse.

En gros je prend la différence des 2 angles de déviation ensuite je multiplie avec la distance focale et ensuite je le converti en radian c'est  ça ?

Posté par
vanoise
re : Prisme 27-03-19 à 21:44

Il faut revoir les bases. Le radian est une unité d'angle comme le degré. C'est donc la différence d'angles qu'il faut convertir de degrés en radian. En multipliant le résultat par la distance focale on obtient la distance demandée.



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