Niveau: Supérieur
Devoir Maison no 7 Prisme-Mécanique Problème 1 Mesure de l'indice du verre d'un prisme A Réfraction dans un prisme On considère un prisme d'angle A, transparent, homogène et isotrope d'indice n plongé dans l'air d'indice 1. A.1 Montrer qu'un rayon incident pénètre forcément dans le prisme. A.2 Écrire les lois de Descartes au point I1 et I2. A.3 Etablir la relation entre les angles A, r1 et r2. A.4 Définir l'angle de déviation, noté D, et l'exprimer en fonction des angles A, i1 et i2. A.5 On constate expérimentalement que l'angle D prend une valeur minimale Dm lorsque l'on fait varier l'angle d'incidence i1. Montrer que lorsque D = Dm, alors i1 = i2 = im et r1 = r2 = rm. A.6 Démontrer que l'indice n est donné par la relation : n = sin(Dm+A2 ) sin A2 B Application à la mesure de l'indice d'un verre La technique du minimum de déviation permet de mesurer expérimentalement l'indice du verre d'un prisme. Cette mesure est effectuée à l'aide d'un goniomètre constitué d'un plateau mobile gradué en degrés et en minutes, sur lequel est placé le prisme. Un collimateur, constitué d'une source lumineuse ponctuelle monochromatique, placée au foyer d'une lentille convergente, permet d'envoyer sur le prisme un faisceau de rayons lumineux parallèles.
- observation des faisceaux émergent
- solution de l'équation différentielle pour les conditions initiales
- équation différentielle gouvernant
- angle de déviation
- rayon incident
- angle d'incidence i1