Lycée Brizeux OPTIQUE Année PCSI B TD OP1

Christophe Gégo

Description

Niveau: Supérieur
Lycée Brizeux OPTIQUE Année 2009-2010 PCSI B TD OP1 _________________________________________________________________________________________ BASES DE L'OPTIQIE GEOMETRIQUE Exercice 1 : Réflexion totale _________________________________________________________________________________________ On utilise le prisme ci-dessous en réflexion totale pour dévier un faisceau lumineux de 90°. 1. Dessinez le chemin suivi par la lumière dans le prisme rectangle isocèle utilisé. 2. Quel doit être l'indice minimal de ce prisme pour qu'il y ait effectivement réflexion totale ? Exercice 2 : Réflexion totale (bis) __________________________

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• prisme


• intersection du rayon émergent et de l'axe optique

Sujets

• Longueur d'onde
• Fibre optique
• Prisme

Informations

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• Langue: Français

Extrait

Lycée Brizeux

OPTIQUE

Année 2009-2010

PCSI B

TD OP1

_________________________________________________________________________________________

BASES DE L’OPTIQIE GEOMETRIQUE

Exercice 1

: Réflexion totale

_________________________________________________________________________________________

On utilise le prisme ci-dessous en réflexion totale pour dévier un faisceau lumineux de 90°.

1.

Dessinez le chemin suivi par la lumière dans le prisme rectangle isocèle utilisé.

2.

Quel doit être l’indice minimal de ce prisme pour qu’il y ait effectivement réflexion totale ?

Exercice 2 :

Réflexion totale (bis)

_________________________________________________________________________________________

Un spot assimilé à une source lumineuse ponctuelle est placé au fond d’un bassin à une profondeur H = 0,9m.

L’indice de l’eau est pris égal à 1,34.

Quelle est la zone éclairée à la surface de l’eau (géométrie et dimensions) ?

Exercice 3

: Déviation et dispersion de la lumière par un prisme

_________________________________________________________________________________________

On considère un prisme d’angle A

et d’indice n utilisé dans les conditions de Gauss :

1.

Montrez que A = r + r’.

2.

Déterminez l’expression de la déviation D du rayon émergent par rapport au rayon incident en fonction de i,

i’ et A.

3.

Montrez que, connaissant A, la mesure de la déviation D permet de remonter à l’indice du prisme

indépendamment de l’angle d’incidence i.

4.

L’indice n d’un milieu dépend de la longueur d’onde qui traverse ce milieu selon la loi de Cauchy :

(

29

2

b

n

λ

= a +

λ

où a et b sont des constantes positives qui dépendent du milieu traversé. Quelle sera la

longueur d’onde la plus déviée par le prisme dans le spectre visible ?

5.

Citez des exemples de phénomènes de dispersion.

A

i

i’

r

r’

D