Lycée Brizeux OPTIQUE Année PCSI B TD OP1
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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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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) __________________________
- rayon
- gradient d'indice
- longueur d'onde
- lycée brizeux optique
- fibre optique
- gaine de verre d'indice n2
- prisme
- intersection du rayon émergent et de l'axe optique
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
