bonjour
J'aimerais bien un petit coup de pouce pour cet exercice:
Un thermomètre est constitué d'un tube en verre d'indice n=1.8, de rayon extérieur R=0.2cm et son rayon intérieur r rempli de mercure .
Un observateur regarde à grande distance ce thermomètre. Dans ce cas, on admet que les rayons pénétrant dans l'oeil forment un faisceau parallèle, perpendiculaire à l'axe du thermomètre.
1) déterminer le diamètre apparent du tube de mercure.( r=0.05cm)
merci
Bonjour Marie-C
Il ne faut pas être désespérée. Tu n'auras même pas besoin d'utiliser ta calculatrice...
Première étape incontournable en optique géométrique : une figure (vue selon l'axe du thermomètre)
O est sur l'axe du thermomètre
Le rayon rouge est le rayon limite du faisceau (dont OH est le rayon central) : après réfraction il est donc tangent en T
L'angle d'incidence en I (en vert) se retrouve au centre O
L'angle de réfraction en I (en rouge)
Si R est le rayon extérieur du thermomètre, R = OI
r le rayon intérieur, r = OT
La dimension cherchée est d telle que IH = d/2
d/2 = R.sin()
sin() = n.sin(
) en notant n = 1,8 l'indice du verre
r = R.sin()
et donc...
d/2 = n.r = 1,8 * 0,5 = 0,9 mm
d = 1,8 mm
La figure que j'ai postée est plutôt "géométrique" , pour en faire une figure de physique il est nécessaire de donner quelques coups de gomme :
Voilà.
merci Coll!!
tes explications sont très claires.
Le problème, étant que j'arrive à comprendre la correction des exercices que l'on fait en classe mais que je n'arrive pas à résoudre ces exos.
Par exemple, la 2ème question de cet exercice, c'est :montrer que si nxr> R, l'observateur a l'impression que le mercure occupe tout le volume du tube de rayon R.
donc, là nr= 0.9mm .
Mais si nr> R, cela veut dire que r>R/n donc r>0.11cm
Mais, je ne sais pas pourquoi l'observateur a l'impression que le mecure occupe tout le volume: à cause de la diffraction?
Considère le phénomène physique et pas les équations ou les formules. Plutôt : il faut apprendre (et ça ne se fait pas en un jour ; malheureusement ce que je vois de l'enseignement au lycée qui se fait par "formules" - sans doute parce qu'une formule ça rentre dans une calculette pour le jour du bac - me rend plutôt pessimiste) à passer sans cesse des phénomènes aux équations et des équations aux phénomènes.
____________________
La première question te fait calculer la largeur du faisceau
La moitié de cette largeur est IH
IH = n.r
si n.r > R cela signifie que IH vaut R (IH ne peut être supérieur à R ; à un point I tel que H soit confondu avec O le centre des cercles, le point de l'axe du thermomètre, il pourra encore correspondre un rayon tangent au petit cercle et auquel correspondra un rayon émergent dans l'air parallèle à la direction OH de l'actuelle figure). Donc un observateur a l'impression que le mercure occupe tout le volume.
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