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Niveau seconde
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Réfraction limite

Posté par
s0-luna
29-10-07 à 00:28


Bonsoir , j'ai un exercice que je ne comprend pas du tout ,si vous pourriez m'aider , svp



" On reprend l'expérience de l'hémicylindrique en faisant pénétrer le pinceau de lumière dans le plexiglas  non par la surface plane , mais par la surface cylindrique  . Le pinceau incident est radial , c 'est a dire dirigé selon un rayon du cylindre .  Il n'est pas dévié en entrant dans le plexiglas.

Le faisceau arrive sur le dioptre plan plexiglas/air . On prendra 1.5 pour l'indice du plexiglas .

1. calculer l'angle de réfraction r pour un angle d'incidence i = 30 ° .

2. Essayer de calculer l'angle de réfraction pour i = 60 ° . Peut on y parvenir ? pourquoi ? "




Merci d'avance =)

Réfraction limite

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 07:58

Bonjour,

Comment écris-tu la loi de la réfraction (loi de Snell-Descartes) qui relie l'indice de réfraction du premier milieu (celui du rayon incident) n1, l'angle d'incidence i, l'indice de réfraction du second milieu (celui du rayon réfracté) n2) et l'angle de réfraction r ?

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 11:08


la loi à appliquer c'est :

n1 sin i =  n2 sin r

?!

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 11:16


Je l'ai faite donc sa fais :

1.00 sin 30° = 1.5 sin r
soit sin r = sin 30° /  1.5
donc r = 19.3 °

c bon ?

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 11:29


pour l'autre c'est

sin r = 0.9 * 1.5

mais c impossible :s

c bon ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 12:50

Le rayon est dans le plexiglas, c'est le premier milieu ; ce milieu a un indice de réfraction n1 = 1,5 ; là, il aborde le dioptre plan avec un angle d'incidence i = 30 °

Puis le rayon passe avec un angle de réfraction r dans le second milieu qui est l'air ; l'indice de réfraction de l'air est n2 = 1

La loi de Snell-Descartes s'écrit bien
n1 . sin(i) = n2 . sin(r)

Application numérique :
1,5 . sin(30°) = 1 . sin(r)
sin(r) = 0,75
r = sin-1(0,75) 48,6°

Que se passe-t-il si i = 60° ?
Que vois-tu par le calcul ?
Peux-tu dire ce qui se passe physiquement ? C'est-à-dire peux-tu décrire le phénomène ?

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 12:54


d'accord merci =)

quand i =60 ° , l'angle de réfraction est plus petit
nn ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 12:57



As-tu essayé de faire le calcul ?

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:00


Oui , jai essayé

1.5 . sin (60° ) = 1 . sin(r)
sin(r) = 1.3
r = sin-1(1.3)
mais c impossible :s nn ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:03

C'est impossible mathématiquement puisqu'un sinus est toujours 1

C'est également impossible physiquement. Il n'y a pas de rayon réfracté. Le rayon incident est totalement réfléchi à l'interface plexiglas-air. C'est le phénomène de réflexion totale. Relis ton cours à ce sujet.

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:09


Oui merci =)
On n'a pas encore fait de cour sur ça , le prof a dit de faire les exercices pour voir si on n'y arriverait .

Il y avait deux otres questions aussi où il fallait compléter un tableau

3) Quand i = 0° , i = 20 ° , i = 40° , i =41° , i = 42 ° , i= 43° , i = 50 ° et i = 80° , cmb vaut r , et le rayon est - il réfracté ?

4) Quand le rayon réfracté n'existe pas , qu'advient il de la lumière incidente ?

=)

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:10


Je dis pour la 4 ) que quand le rayon réfracté n'existe pas, il y a Réflection totale , oui ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:14

Tu as bien compris pour la question 4

Pour la question 3... il faut calculer ! (je vérifierai !)

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:14


d'accord je fais sa de suite =)

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:22


Je l'ai fais et j'ai trouvé que :

quand i= 43 ° / 50 ° / 80 °
le rayon réfracté n'existe pas
c bon ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:24

Et pour i = 42° que vaut r ?

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:25


i vaut a peu pres 1.003 ..

donc c impossible je pense
mais je ne suis pa sur , car pour arrondir , c pa pareil

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:27

Un sinus est toujours 1

1,003 > 1

Donc il y a réflexion totale aussi pour i = 42°

Réfraction limite

Sais-tu te servir d'un tableur ? C'est si pratique...

Posté par
s0-luna
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:31


Oui , merci beaucoup pour votre aide =)
A bientot

Posté par
Coll Moderateur
re : Réfraction limite 29-10-07 à 13:32

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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