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Réflexion d'onde.
Bonsoir,
Merci d'avance. 
L'atmosphère terrestre est composée de différentes couches caractérisées, par exemple, par leur densité et la température.
Pour simplifier le problème, on ne considèrera deux d'entre elles : une située au-dessus de 100 km d'altitude, l'ionosphère, et l'autre située en-dessous de 100 km que l'on assimilera à l'atmosphère neutre. L'indice de réfraction de l'ionosphère (nion) est inférieur à celui de l'atmosphère neutre (nneu) et nion /nneu = 0,908. On suppose que la propagation d'une onde radio dans l'atmosphère neutre peut
être traitée par l'optique géométrique et qu'à cette longueur d'onde, le sol est parfaitement réfléchissant.
1) A quelle condition l'onde radio, issue du sol, se réfléchit-elle sur l'ionosphère ?
2) Comment dans ces conditions l'onde se propage-t-elle sur l'ionosphère neutre ?
3) Combien de réflexions subit l'onde radio en allant d'une ville P vers une ville N, si son angle d'incidence est égal à 68° et si ces deux villes sont distante de 990 km.
1) L'onde radio, issue du sol, se réfléchit sur l'ionosphère si le rayon incident de l'onde, le rayon réfracté et la normale à la surface sont dans le même plan (plan de l'ionosphère).
Bonjour
Ce que tu écris concerne la première loi de Descartes sur la réfraction. Il faut aussi revoir ton cours sur la notion de réfraction limite et de réflexion totale. Cela aurait déjà été utile à la résolution de ton exercice sur le prisme...
Là encore : un bon schéma aiderait grandement à la compréhension...
Tu es bien sûr que le rayon terrestre n'est pas indiqué ? Dans ce cas, il suffit de le supposer suffisamment grand devant l'épaisseur de l'atmosphère neutre pour considérer, à l'échelle de cette étude, la surface de la terre comme une surface plane réfléchissante et la surface de séparation atmosphère neutre - atmosphère ionisée comme une surface plane, parallèle à la surface de la terre et distante de 100km de celle-ci.
PS : le rayon de la terre est d'environ 6370km ; l'approximation est acceptable; un peu limite quand même car la distance entre les deux villes n'est que 6,4 fois plus petite que le rayon terrestre...
Commence par faire un schéma comme indiqué dans mon précédent message. Ensuite : à quelles conditions, obtient-on une réflexion totale plutôt qu'une réfraction sur un dioptre ?
Dans le cas le plus général, ce serait cela mais alors l'étude serait un peu délicate et ferait intervenir le rayon de la terre R=6370km, valeur non fournie par l'énoncé. Cependant, on remarque que l'épaisseur de la couche atmosphérique neutre est très faible devant ce rayon terrestre. On peut donc négliger la sphéricité de la terre et raisonner comme si elle était plate entre N et P. De même le dioptre séparant l'atmosphère neutre de l'ionosphère est assimilé à un plan parallèle à la terre. Relis mon message du 22-10-21 à 11:56.
L'onde subit ainsi des réflexions successives entre deux plans parallèles. en respectant les lois de Descartes.
Tu n'as pas bien compris mon message précédent d'hier 18h57. Entre les deux villes, la terre et le dioptre entre les deux couches sont assimilés à deux plans horizontaux distants de 100km. En coupe par le plan de propagation de l'onde, cela donne deux traits horizontaux... pas trop difficile...
Franchement : depuis que tu fais de la physique, tu as rencontré de très nombreuses situations où les dimensions du système étudié étaient très inférieures au rayon terrestre : trajectoire d'un ballon de football sur un terrain de sport, par exemple. Te sens-tu obligé dans ces cas à représenter la terre dans son entier ? Tu assimiles tout simplement la surface du terrain à une surface plane horizontale. C'est un peu la même chose ici : tu assimiles entre les deux villes la surface terrestre à une surface plane horizontale réfléchissante et le dioptre à un dioptre plan parallèle à la terre, distant de h=100km.
J'ai commencé la figure mais il faut la compléter, en particulier au niveau des angles et de la marche de l'onde. La question 1 demande une condition sur l'angle i pour que la réflexion totale en I1 soit possible.
Je ne l'avais pas bien compris vu tout ce que l'énoncé fournissait...
Je vais terminer l'exo et vous envoyer mes solutions.
1)
1ere condition : passer d'un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent.
2eme condition : l'angle d'incidence i >ic l'angle critique.
On a n sin i = n' sin ic avec i = 90°
donc le rayon est totalement réfléchit.
2) L'onde se réfléchit successivement sur le sol puis à 100 km d'altitude sur l'ionosphère.
D'accord avec ta valeur de ic mais pas avec ton nombre de réflexions totales sur la ionosphère. Tu peux détailler ton calcul ?
et de 
ne sont pas égales à i...
Du coup merde ; j'ai fait la même erreur dans mon DS d'hier.. Au lieu d'utiliser 68° , j'ai utilisé 60°.
Est-ce que je peux avoir les points ?
Je ne connais pas la manière de noter de ton professeur. A mon avis, si tu as fourni une figure analogue à celle du 31-10-21 à 17:21 avec juste i=60° plutôt que 68° : je pense que oui. A mon avis non avec ta figure du 27-10-21 à 07:48...
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