réfraction de la lumière j'y arrive pas !!!

[Invité]

Bonjour, voilà j'ai un problème pour un Dm de physique et je n'ai presque pas de cours en rapport. le voici :

On considère un prisme dont la section est un triangle équilatéral ABC. Il est fabriqué dans un verre de type flint.

Un rayon lumineux correspondant à une radiation de longueur d'onde
lambda R = 700nm arrive au point d'incidence I sur la face AB. On suppose que le rayon réfracté en I est parallèle à la base BC. Il arrive sur la face AC en un point noté Jr.
Pour cette longueur d'onde, l'indice du flint est égal à 1,609.

A. Réfraction de la lumière rouge
1) calculer l'angle de réfraction en I
2) En déduire l'angle d'incidence en I
3) calculer l'angle d'incidence et l'angle de réfraction en Jr
4) tracer le rayon incident arrivant en I, puis le rayon réfracté en Jr.

B. composition de la lumière blanche.
Le rayon précédent de longueur d'onde lambda R fait partie d'un faisceau très étroit de lumière blanche, incident en I sur la face AB du prisme.

5) quelle est la valeur de l'angle d'incidenceen i pour les différentes radiations qui composent cette lumière blanche ?

C. réfraction de la lumière violette.

parmis les rayons arrivant au point I , on considère celui associé à la radiation violette, dont la longueur d'onde est lambda v = 400nm. Il se réfracte en I et arrive sur la face AC au point noté Jv . Pour cette longueur d'onde, l'indice du flint est égale à 1, 673.

6) calculer l'angle de réfraction en I.
7) en considérant le triangle AIJv, calculer l'angle d'incidence au point Jv.
8) En déduire l'angle de réfrcation en Jv.

D. dispersion de la lumière blanche.
9) Parmi les deux rayon étudiés, lequel est le plus dévié par le prisme ? calculer l'angle entre les deux rayons réfracté sur la face AC du prisme.
10) décrire en conclusion le faisceau lumineux qui émerge du prisme.


Charline

[SoS(5)]

Bonjour Charline,

Il s'agit d'un problème de réfraction. Pour commencer, lisez attentivement le texte et relever les mots importants. Le triangle est équilatéral, qu'est ce que cela évoque pour vous ?
Un schéma même au brouillon sans se soucier de la réalité des angles vous sera précieux pour démarrer

N'hésitez pas à nous recontacter dans vous aurez avancer !

[Invité]

pour calculer les angles de réfraction et d'incidence on apllique les lois de descartes ? mais comment ??


Charline

[SoS(5)]

Effectivement, il faut appliquer la deuxième loi de Descartes pour la réfraction qui est présente dans votre cours. Vous allez y trouver également la définition d'angle d'incidence et d'angle de réfraction.
Pour commencer, avez vous le schéma comme je vous y invitais ?

[SoS(5)]

Dessinez un triangle équilatéral, choissisez un point I sur la face AB, tracez le rayon réfracté, on vous donne des informations pour cela dans le texte, tracez la normale à la surface de séparation {air-prisme}, et vous aurez l'angle de réraction à l'entrée du prisme....
A plus tard

[Invité]

C'est ce dessin là que j'ai dans mon livre. Mais ensuite pour faire les calculs !

[SoS(5)]

Il vous faut déterminer à l'aide du dessin, l'angle de réfraction ( lors du passage de la séparation {air-prisme} que nous appeler i2. Pour celà, il faut utiliser de la géométrie de base ( maths de niveau 4°) !
Ensuite, appliquez la deuxième loi de Descartes n1*sin(i1)=n2*sin(i2) avec pour les indices 1 ce qui se rapporte à l'air et indice 2 ce qui ce rapporte au prisme.
Les indices de réfraction n1 et n2 sont dans le texte.
Prposez moi une valeur de l'angle i2 pour commencer et vous verrons ensuite ...

[Invité]

donc i2 est egal a 1,609 ? non ?

mais enfait pour le 1 j'ai trouvé : n1 = 60°
N2 = &,609
r = 90°*60°=30°

sin 60°* 1,609 = 0,45

2: sin 1= 60° = 60°-30°=30°

[SoS(14)]

Bonsoir Charline,

donc i2 est egal a 1,609 ? non ?

mais enfait pour le 1 j'ai trouvé : n1 = 60°

Vous confondez les notations... il est d'usage de noter "n" les indices et "i" les angles
Donc c'est n2 qui vaut 1,609.

Quant à la suite de votre message

N2 = &,609
r = 90°*60°=30°

C'est mieux puisqu'ici c'est bien n2 qui a la bonne valeur , pour r (angle de réfraction je présume) je suis d'accord avec votre valeur.

Pour la suite si je comprends bien la première ligne (vous commencez à appliquer la seconde loi de Descartes) mais pourquoi [alors que n2 = 1,609 et que r = 30 °] est-ce sin(60°) qui intervient ???

Quant à la seconde ligne elle me laisse sceptique ...qu'est-ce que sin 1 ???? sin (i1) ??? comment un sinus pourrait-il s'exprimer en ° alors qu'il n'a pas d'unité...

sin 60°* 1,609 = 0,45

2: sin 1= 60° = 60°-30°=30°

Donc je vous conseille de repartir de 1,609*sin(30°) ce qui correspond à n2sin(r)
puis de continuer la seconde loi de Descartes en passant du côté air (dont vous devez connaître l'indice ...) ce qui vous permettra de calculer i1.

A bientôt

[Invité]

j'en ai marre j'en peux plus jee suis rentrée deouis 5heure et je n'arrete pas et ce n'et pas fini, j'ai encore du chinois. .. je n'y arrive pas c'est trop dur !

[SoS(5)]

charline,

Votre angle de réfraction est correct, vous le nommez r lors du passage air-prisme , il vaut bien 30°.
Appliquons la loi de Descartes n1*sin(i) = n2*sin(r) ; i est l'angle d'incidence alors sin(i)=(n2/n1)*sin(r) soit sin(i)=1.609*sin(30)=0.80 d'où i=sin-1(0.80)=53.6°

Voici un début de résolution, pas de panique, nous allons vous aider et vous allez arriver au bout de cet exercice

[Invité]

Merci, celui là c'est le 2 ? Moi j'en suis au 6 mais j'ai fait les autres vite fait. Mais merci ca m'aide

[SoS(5)]

Proposez moi vos réponses pour les valider et vérifier si vous le voulez

[Invité]

Pour le 3 j'ai mis que l'angle d'incidence est de 60° et réfracté 60° aussi.

5; la radiation de l'angle d'incidence I est de 9°

6; sin 60°*1,67=0,50

[SoS(5)]

Je ne suis pas d'accord avec vous pour la question 3. Le rayon dans le prisme est parallèle à la base. Avec le sommet A, le rayon parallèle à la base forme un triangle particulier dont les angles sont tous égaux à 60°. Le rayon dans le prisme ne fait pas un angle de 60° avec la normale à la surface de séparation {prisme - air}