science physique

bonjours j ai un exercice de sciences phy j'ai essayé de comprendre mais je n'y arrive pas pouvez vous m'aider ?

un faisceau laser est envoyé dans une fibre optique en verre

données : indice de l'air :1.0 ; indice du verre 1.53 ; indice de l'eau :1.33

1/ calculer l'angle limite i(lim) a partir duquel on n'observera plus la réfraction du faisceau laser si la fibre dans l 'air

2/ faire un schéma décrivant la propagation de la lumière dans le cas ou i1 <i (lim) et dans le cas ou i1 > i(lim)

3/ on choisit un angle d'incidence i1 = 50 degré est ce que la fibre optique guide la lumière si on la pose au fond de l'océan ?

4/a quoi servent les fibres optiques placées au fond des océans

merci a ce qui pourront m'expliquer

Tout tourne autour d'une seule formule de ton cours : n(1)sin i(1) = n2 sin i(2) ! Ainsi qu'une petite réflexion personnelle suite à une représentation schématique.

Je suis sur que tu peux le faire seul(e)

la formule je la connais mais je c''est pas qu'es ce que n1 ou encore i1 ou n2 ou i2 comment je peut le savoir ???

je trouve 90° est ce exact

Il faudrait prendre un livre et regarder le contexte de cette formule. Sinon, tu peux chercher sur google : Loi de Snell (ou Loi de Snell-Descartes, t'auras plus de chance de l'avoir en français )

Après, si tu ne comprends toujours pas cette formule reviens vers nous ^^

Mais essaye d'abord de comprendre seule

ps : 90° pour l'angle limite n'est pas la bonne réponse.

90° c'est l'angle d'incidence à partir duquel il n'y a plus de rayon réfracté mais i(lim) c'est l'angle que fait le rayon réfracté avec la verticale quand l'angle d'incidence est de 90°. Pour le trouver il faut appliquer la relation n1sin(i1)=n2sin(i2), où n1 et n2 représentent les indices de réfraction des milieux 1 et 2, i1 l'angle d'incidence et i2 l'angle de réfraction si le faisceau passe d'abord dans le milieu 1.

90° c'est l'angle d'incidence à partir duquel il n'y a plus de rayon réfracté mais i(lim) c'est l'angle que fait le rayon réfracté avec la verticale quand l'angle d'incidence est de 90°.

remplacer "i(lim)" par "90°" (et inversement) et c'est ça

euh je comprend toujours pas j 'etait voir comme tu ma dit mais ca m'aide pas il faut faire comment ?

merci pour votre aide mais je comprend toujours pas j'ai de grosses lacunes dans cette matière et la j ai toujours pas compris

Bien

Je vais t'expliquer :

Quand un rayon de lumière arrive sur un dioptre (une iterface, par exemple, la surface du verre ou de l'eau), il va se produire 2 choses :

1- Une partie va être réfléchie (comme un miroir, c'est pour cela que l'eau "brille")

2 - Une partie va passer (c'est pour cela que le verre est transparant).

Quand le rayon arrive avec un "angle d'incidence non nul" (c'est à dire quand il n'arrive tout droit, un peu en biais quoi) le rayon qui passe ne va pas suivre la même direction. Cela s'apelle la réfraction. Le rayon qui sort est appelé le rayon réfracté.

L'angle d'arrivé, c'est "i" (comme "incident") et l'angle de sortie c'est "r" (comme réfracté). On mesure l'angle par rapport à la vertical, cela signifie que i=0° c'est la verticale, et i=90° c'est parallèle à la surface.

Les "milieux", ce sont les "endroit" où se propage le rayon. Par exemple, l'air et l'eau ou l'air et le verre. Chaque milieu possède un "indice optique". Cet indice optique représente la vitesse du rayon dans le milieu. L'indice optique du vide, c'est 1, l'indice de l'air, c'est à peu près 1 (on considère que c'est 1), l'indice optique du verre, c'est environ 1,3, ...

Grâce à ces indice, on va pouvoir savoir dans quelle direction va aller le rayon réfracté (celui qui sort).

La formule pour le savoir c'est "loi de Snell" ou "loi de Snell-Descartes" :

n1 sin(i) = n2 sin®

Où i est l'angle d'incidence, n1 et n2 les indices optiques des milieux 1 et 2 (qui sont donnés), et r l'angle de réfraction.

Est ce que jusque là ça va ?

je vais dire que oui jusque la ca va

remplacer "i(lim)" par "90°" (et inversement) et c'est ça

Edition : Effectivement, j'ai mal compris.

a la la c 'est trop compliquer pour moi je crois que je vais pas le faire et j'aurais une mauvaise note c'est bien triste mais je croi que si on me donner pas les reponse je comprendrai jamais et ce n'est pas votre travail de me donner les réponses ce que je comprend tout a fait merci encore d'avoir essayé de m'expliquais

Bien.

Maintenant, si on regarde le rayon réfracté, il y a deux possibilités :

Soit le rayon se rapproche de la verticale, comme ça :

Soit il s'en éloigne, comme ça :

Pour le savoir c'est simple. On regarde les "n" (indice optique).

Le rayon vient du milieu 1 (d'indice n1), puis il passe dans le milieu 2 (d'indice n2). Si n2 est plus grand que n1, alors le rayon se rapproche de la verticale (c'est le cas air--> eau, ou air --> verre). Si n2 est plus petit que n1, alors le rayon s'éloigne de la verticale (c'est le cas verre --> air par exemple).

Mais du coup, si le rayon réfracté s'éloigne de la verticale, et si on fait venir le rayon incident avec un angle plus grand, au bout d'un moment, on se rend compte que le rayon réfracté va atteindre un angle de 90°, c'est à dire qu'il va être parallèle à la surface. En fait, ce qu'il se passe, c'est qu'à partir d'un angle donné (qu'on apelle "angle critique" ou "angle limite") le rayon ne va plus passer... Il va être entièrement réfléchi !!

Tu suis ? ...

Attends, n'abandonne pas. Je t'ai fait un dessin.

En rouge, t'as un rayon incident quelconque. Quand il arrive au niveau de la surface de contact entre l'air et le verre, il est réfléchi (ça, on s'en fout) et réfracté. Le rayon réfracté est en rose. L'angle entre le rayon réfracté et la verticale est plus grand que l'angle incident (l'angle entre la verticale et le rayon incident ou entre la verticale et le trait rouge en pointillés) car n(verre) > n(air) or n(verre)sin(i) = n(air)sin® donc sin® = n(verre)sin(i)/n(air) > sin(i).

Si tu prends des rayons incidents avec des angles d'incidence de plus en plus grands, tu vas avoir des rayons réfractés qui vont se rapprocher de plus en plus de l'horizontale jusqu'à atteindre l'horizontale. En bleu clair, t'as le dernier rayon réfracté, il correspond à l'angle incident i(lim). Si un rayon arrive avec un angle d'incidence supérieur à i(lim), il ne sera pas réfracté mais entièrement réfléchi.

D'après la loi de Descartes, n(verre)sin(i) = n(air)sin® donc en particulier n(verre)sin(i(lim)) = n(air)sin(90°) donc tu peux calculer i(lim).

Edition : J'avais oublié les sinus.

vous allez me prendre pour une idiote mais est ce que i (lim) ca fait 45 °

Non, ça ne fait pas 45°.

je vien de le calculer est ce que ca fait 40.81 ° si c pas sa alors je c'st pas

Qu'est-ce que tu as fait comme calcul ?

je vien de le calculer est ce que ca fait 40.81 ° si c pas sa alors je c'st pas

C'est bien ^^

Tu vois quand tu veux

même question que konvicted, juste pour être konvaincud :p

alors j ai fait sin-1 (1.0/1.53 ) et ca fait 40.81 ° et j ai arrondi a 40.80

apres pour la question 2 je reprend le dessin de konvicted estce exact a peut pres bien sur

pour la question 3 je n'ai pas trouver

et pour la question 4 je vais marquer que ca sert a communiquer est ce exact