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Vitesse de la lumière (optique géométrique)

Posté par
HybrideDoctor
11-04-20 à 13:54

Bonjour, voici mon problème, nous devons étudier la méthode de Foucault pour déterminer la vitesse de la lumière. Pour cela il nous est indiqué d'utiliser  la formule du grandissement d'une lentille mince.

je dois obtenir cette équation :
                                                                                         Vitesse de la lumière (optique géométrique)

Voici les schémas qui l'accompagne :
                                                                                         Vitesse de la lumière (optique géométrique)
                                                                                         Vitesse de la lumière (optique géométrique)
Avec comme indication
- A la distance L2 S
- B la distance MR L2
- D la distance MF MR
- la vitesse angulaire de MR            
- L'angle Δθ dépend de la vitesse de rotation du miroir MR et du temps Δt mis par la lumière à parcourir deux fois la distance entre les deux miroirs.
- L'observateur visant s' observe un rayon retour arrivant sur MR quand celui-ci fait un angle
θ+Δθ : le nouveau point s' n'est plus l'image de S - point sur MF - à travers L2 mais l'image
d'un point S' (apparent) décalé par rapport à S. Le point s' est décalé de Δs' par rapport à la position initiale.
- Le décalage ΔS de S' par rapport à S peut être estimé dans le cadre de l'approximation de petits angles: ΔS = 2Δθ * D où D est la distance entre MR et MF.        

Mon raisonement pour l'instant c'est :

c = 2d/t  avec d la distance par parcouru pour un trajet et t le temps avec
t =  /s'

Je ne sais pas si mon raisonnement est juste mais je n'arrive pas à déterminer d avec la formule du grandissement d'une lentille mince.

Si vous avez une piste pour m'aider à résoudre cet exercice ? Je remercie les personnes qui prendront de leur temps pour m'aider.

Posté par
vanoise
re : Vitesse de la lumière (optique géométrique) 11-04-20 à 15:38

Bonjour
La valeur absolue du grandissement d'une lentille mince est le rapport : (distance lentille image)/(distance objet lentille)
Avec tes notations, cela donne :

\gamma=\dfrac{\delta s}{\Delta S}=\dfrac{A}{B+D}

Posté par
HybrideDoctor
re : Vitesse de la lumière (optique géométrique) 11-04-20 à 16:24

Merci de votre réponse mais j'ai du mal a voir le lien, je pense que mon erreur viens du faite que je fais l'hypothèse que mon miroir sphérique est a l'infini et donc me donne dans mes calculs :

c = 2D/t

s' = A * 2

= s'/2A  
=*t
donc c = \frac{2D*\omega }{\theta }  = \frac{2D*\omega}{\Delta s'} * 2A = 4AD * \frac{\omega }{\Delta s'}

Mais je ne vois pas comment faire autrement.

Posté par
vanoise
re : Vitesse de la lumière (optique géométrique) 11-04-20 à 17:19

Tu ne tiens pas compte du grandissement transversal de la lentille. La durée d'un aller-retour entre MR et MF est, comme tu l'as écrit :

\Delta t=\frac{2D}{c}
Pendant cette durée, le miroir MR tourne de l'angle :

\delta\theta=\omega.\Delta t=\frac{2D.\omega}{c}
Lois de Descartes sur la réflexion : le rayon réfléchi tourne d'un angle double.

 \\ \Delta S=D.2.\delta\theta=\frac{4D^{2}.\omega}{c}

Il te reste à multiplier par le grandissement de la lentille pour avoir ce que le schéma note \delta s mais que l'énoncé note \Delta s'  ...

Finalement : tu dois connaître trois résultats de physique de niveau enseignement secondaire pour t'en sortir :

1° : D'un objet réel, un miroir plan donne une image virtuelle symétrique de l'objet par rapport au plan du miroir (remplacement de MF par son image)
2° : pour un rayon incident fixe, quand un miroir tourne d'un certain angle, le rayon réfléchi tourne de l'angle double
3° : formule du grandissement d'une lentille mince.

PS : Ton énoncé s'emmêle un peu les pinceaux entre les « » et les «  »...

Posté par
HybrideDoctor
re : Vitesse de la lumière (optique géométrique) 11-04-20 à 18:29

Merci beaucoup pour l'aide



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