Phénomen de réfraction

Le phénomène de réfraction

La réflexion totale

Description du phénomène.

Définition

Rappel : dans un milieu homogène la lumière se propage en ligne droite (propagation rectiligne)

Def : lorsqu’un rayon lumineux passe d’un milieu transparent homogène à un autre, il subit une déviation. C’est le phénomène de réfraction

(!)

Les angles sont toujours définis entre le rayon et la normale, jamais le dioptre.

Il faut toujours indiquer le sens de propagation du rayon par des flèches.

Lorsque l’on cite un dioptre il faut bien indiquer d’abord le premier milieu traversé puis le second.

Dioptre aire/eau

Dioptre eau/aire

Le rayon incident est d’un côté de la normale et le rayon réfracté est de l’autre côté. Ils sont de part et d’autre de la normal.

Modélisation du phénomène

Le phénomène de réflexion totale

Il y a deux critères qui permettent d’observer une réflexion totale

On doit passer du plexiglas dans l’air

Il faut passer d’un milieu 1, d’indice élevé à un milieu 2, d’indice plus faible.

L’angle i doit être suffisamment grand.

Application de la fibre optique.

Si l’on veut que le rayon demeure dans la fibre, il faut qu’au point J, il y ait phénomène de réflexion totale.

On cherche à calculer la mesure de l’angle i'

D’après la loi de Small Descartes :

n_coeur*sin⁡〖i^' 〗=n_gaine*sin⁡r'

1,51*sin⁡〖i"=1,47*sin⁡90〗

D’où : sin⁡〖i'=n_gaine/n_(coeur ) 〗 sin⁡r'

sin⁡i'=1,47/1,51*sin⁡90

Donc i'=76°

On doit calculer r :

On sait que le triangle JOP est rectangle en P et que (OJP) ̂=76°

Dans un triangle, la sommes des mesures des angles est égale à 180°

Donc (JOP) ̂=180-(OJP+JPO)

= 180-76+90

=180-166

=14

L’angle r mesure 14°

Pour

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