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Problème avec une activité d'un système dispersif : le prisme.

Posté par
misscaractere57
06-12-08 à 14:53

Bonjour, j'ai un exercice à faire pour mardi que j'ai déjà commencé mais je bloque à un endroit.

Voici l'énoncé: Des savants se sont intéressés au phénomène de réfraction de la lumière. Ils ont cherché à déterminer la loi reliant les angles de réfraction et l'incidence. Voici leurs hypothèses.

Robert Grossetête (maître des études à l'université d'Oxford, 1168-1253)
Il pensait que l'angle de réfraction était égal à la moitié de l'angle d'incidence.

Johannes Kepler (Physicien allemand, 1571-1630)
Il établit que l'angle de réfraction était proportionnel à l'angle d'incidence, dans le cas où ce dernier restait faible.

René Descartes (Philosophe et savant français, 1596-1650)
La loi qu'il propose en 1637 fait intervenir les sinus des angles d'incidence i et de réfraction r : sin i = n • sin r.
Le nombre n caractérise le milieu transparent que rencontre le rayon incident qui se propageait dans l'air.


Alors il fallait tester la validité des différentes hypothèses suite à mes résultats de mon tableau.
Les valeurs sont:
i (degrès) 0   10   20   30   40   45   50   60   70   80   90
r (degrès) 0   7    14   20   26   28   32   36   40   42   90
sin i      0   0.17 0.34 0.5  064  0.71 0.77 0.87 0.94 0.98  1
sin r      0   0.12 0.24 0.34 0.44 0.47 0.53 0.59 0.64 0.67  1
i/r        /   1.43 1.43 1.5 1.54 1.61 1.56 1.67 1.75 1.90   1
sini/sinr  /   1.42 1.42 1.47 1.45 1.51 1.45 1.47 1.47 1.46  1


Alors j'ai commencé par dire que l'hypothèse de Robert Grossetête n'est pas valide car exemple: 30/2 n'est pas égale à 20. Donc 20 n''est pas la moitié de 30 ce qui proufe que l'hypothèse est fausse.

L'hypothèse de Johannes n'est pas valide car 10/7 n'est pas proportionnel avec 50/32

Je ne sais pas comment m'y prendre pour l'hypothèse de René Descartes ni comment bien formuler mes réponses pour le moment.

Merci de me répondre, ce serait sympa.
Au revoir, bonne journée

Posté par
misscaractere57
Problème avec une activité d'un système dispersif : le prisme. 06-12-08 à 15:48

up, s'il vous plait
Désolé d'ennuyer tout le monde avec ce fichu exercice

Posté par
magisterien
re : Problème avec une activité d'un système dispersif : le pris 06-12-08 à 16:31

D'après Descartes, la dernière ligne représente n, l'indice du milieu, qui doit être une constante caractérisant le milieu traversé.
Une autre façon de justifier serait de voir que si tu essaye de calculer l'angle de réfraction connaissant i et sini/sinr tu retombe bien sur sinr ou r.

Posté par
misscaractere57
Problème avec une activité d'un système dispersif : le prisme. 06-12-08 à 18:11

Bonsoir, merci donc pour justifier il faut que je sache si la dernière ligne représente n mais on ne peut pas savoir ça si?
Merci de m'avoir répondu

Posté par
magisterien
re : Problème avec une activité d'un système dispersif : le pris 06-12-08 à 18:31

J'ai souligné le mot "constante", car je voulais seulement que tu remarques que la loi de Descartes implique que sini/sinr est une constante, c'est d'ailleurs ce qui est remarquable avec cette loi.
Et tu peux t'en servir pour justifier.

En d'autres termes, Descartes a démontré que sin i et et sin r sont proportionnels.

Pour en revenir sur l'hypothèse de Kepler, celle-ci est exacte dans son domaine de validité c'est-à-dire pour de faible angle car sin a est environ égale à a pour des petites angles. Tu peux le voir dans ton tableau car pour i de 0 à 20 tu as i/r = 1.43,ce qui est bien un facteur de proportionnalité constant uniquement pour ces petits angles.

Posté par
misscaractere57
Problème avec une activité d'un système dispersif : le prisme. 06-12-08 à 18:44

Bonsoir, donc en fait l'hypothèse de Descartes est fausse car celui-ci montre que sin i est proportionnel à sin r ce qui est faux.
Donc je vais marquer ça et pour l'hypothèse de Kepler je dis juste qu'elle est exacte car sin i est environ égale à i pour des petits angles. Exemple : Pour i de 0 à 20 on a i/r = 1.43 ce qui est bien un facteur de proportionnalité constant uniquement pour ces petits angles.

Je vous remercie pour tout

Posté par
magisterien
re : Problème avec une activité d'un système dispersif : le pris 06-12-08 à 20:42

L'hypothèse de Kepler est bonne oui mais celle de Descartes aussi !! Les valeurs mesurées varient un peu mais çà c'est due aux incertitudes de mesures lors des expériences, sini/sinr est constant.



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