Bonjour ,

j'ai un TD à faire pour mardi (recherche libre) et je n'arrive pas certaines questions ! Pouvez vous m'aider ? Je vous remercie par avance ! ( Pouvez vous également me dire si les réponses que j'ai trouvé sont bonnes ou si je dois recommencer ? Merci )

Exercice 1 :
On dispose d'un flotteur de rayon R ,au centre duquel on a planté un clou perpendiculairment au plandu disque. La tête du clou est à la distance h du centre du disque. Le disque est placé sur l'eau , le clou étant immergé. Calculer l'angle d'emergence du rayon lumineux qui part de la tête du clou et qui passe au ras du flotteur. Un observateur mesurant 1m80 se tenant à 5 m du flotteur peut il voir la tête de clou ?

neau = 1.33  R = 10 cm et h = 11.5 cm

Ce que j'ai trouvé :

Pour l'angle d'émergence je trouve environ 49 degré .? (est ce bon ? )
Et pour l'homme , je trouve que à partir de sa taillle , il a une vision de 88degré = > donc je pense qu'il peut voir la tête de clou ?

Exercice 2 :
Soit un blocde verre dont l'indice est 1.41. Il a la forme d'un demi cylindre à base circulaire. Sa section droite est donc un demi disque ABC de  centre O. Dans cette section et sous l'incidence i = 45° arrivent 2 rayons parallèles , 'un au centre O et l'autre au bord A.

1. Explique ce qu'on observe pour le trajet du rayon qui arrive en O. Quelle déviation subit le rayon

=>ma recherche :j'ai dit que e rayon subit le phénomène de réfraction ,qui se traduit par le passage d'un milieu moins refringent à un milieu plus refringent, le rayon va donc se rapprocher de la normale au dioptre. Par un calcul d'angle , j'ai trouver que le rayon va subir une déviation de 15° vers la gauche ( est -ce bon ? )

2.Quel sera le trajet du rayon qui arrive en A , En quel point sortira t-il et dans quelle direction ?

ma recherche = > J'ai pensé que puisque le rayon incident se trouve sur le bord du dioptre , il y a alors reflexion totale ? Je pense qu'il sortira par C ( à droite , A étant l'extrémité gauche du dipotre ) , donc dans le sens vers la droite ??

Exercice n° 3
Un réfractomètre de Pulrich est constituée d'un bloc de verre de section rectangulaire d'indice N connu ,sur lequel on a déposé une goutte d'un liquide n  inconnu. On observe un faisceau de rayons parallèles à la limite réfraction _ réflexion totale et on mesure l'angle a correspondant ( en claire il y a un rayon qui entre dans le bloc N , qui est réfléchit sur N , et qui ressort réfracté formant un angle a)

1. Etablir l'expression de n en fonction de N et a ( je sais pas comment faire)
2. Calculer n sachant que N = 1.626 et a = 60 ° 00

Dernier Exercice : Principe de Firmat
On peut retrouver les 2 lois de Descartes à l'aide du pricncipe de Fermat. Soit le chemin optique (AB) défini par (AB) = n.dl avec n indice du milieu et dl le trajet géométrique élémentaire sur lacourbe allant de A à B , le principe de Fermat s'énonce :
" Le trajet réellement suivi par la lumière pour aller d'un point A à un point B correspond à un minimum de chemin optique".

1. Comment s'exprime le chemin optique en fonction du temps de parcours ? Reformuler le principe de Fermat

=> ma recherche :le chemin optique pour aller d'un point A vers un point B est défini comme étant un nombre proportionnel au temps mis par le rayon pour aller de A à B. La lumière se propage d'un point à un autre qur des trajectoires telles que la durée de parcours soit minimale (cad de façon rectiligne ) => je sais pas si la reformulation est correcte.

2.Apliquer le principe de Fermat à un milieu homogène transparent et isotrope. Que retrouve -t-on?
=> on retrouve la propagation rectiligne des rayons lumineux ? Le temps de parcours est proportionnel à la longueur du trajet ,et le chemin le plus court pour aller d'un point a à un autre est et a toujours été la ligne droite ??? ( bonne réponse ? )

3. Lois de réflexion
Soit un observateur en Aregardant une source ponctuelle B à travers un miroir ( A et B sont du même côté du miroir) à l'aide du principe de Fermat retrouver les deux lois de la réfléxion. On pourra introduire la plan A , B , O avec O point du miroir , plan perpendiulaire au miroir)

=> je connais les deux lois : angle incident = angle réfléchis et le rayon réfléchi est dans le plan d'incidence mais je ne sais pas comment le démontrer à partir de cet exemple

4. Lois de la réfraction
On place A une source lumineuse ponctuelle et en B l'oeil d'un observateur , A et B sont situés dans des milieux Homogènes , transparents et isotropes d'indices n 1 et n2. Retrover les deux lois de la réfraction de Descartes ,associée au chemin optique (AIB ) effectivement suivi par la lumière

=> je connais mal ces lois : il y a celle de l'angle limite et celle de n1 sin i1 = n2 sin i2 mais j'ai le même problème ; comment démontrer ?



Merci par avance ! Je sais que c'est un peu long ! merci quand même si vous vous penché sur mon problème =)=)