questions simples

Vaiana · January 10, 2021

Yo j'ai deux questions (un peu nulles je sais )

C'est en optique

1) Bon déjà pour ce pb :

En travaillant ses TDs d’optique, un étudiant du L1 PASS observe un arc-en-ciel par la fenêtre de sa
chambre orientée à l’est. A quel(s) moment(s) de la journée cette observation est-elle possible :
a) le matin b) le midi c) l’après-midi d) une nuit de pleine lune

Moi j'ai raisonné en mode elle est orientée à l'est sa chambre mais vu que le soleil se lève à l'est -> il voit le soleil que le matin et à midi du coup j'ai mis a et b mais c'est faux lol qui m'explique ?

Après :

2) Dans le cas d'une réflexion comment devine t-on quel milieu est plus réfringent que l'autre ?

Mercii

Herlock · January 10, 2021

Pour ta 2e question, tu veux parler de réfraction non ?

Dans la réfraction, on pense à la loi de Snell Descartes : $n_{1} \cdot sin(i1) = n_{2} \cdot sin(i2)$ du coup il faudra jouer avec si $n_{1} > n_{2}$ ou $i_{1}> i_{2}$

Edited January 10, 2021 by Herlock

Vaiana · January 10, 2021

à l’instant, Herlock a dit :

Pour ta 2e question, tu veux parler de réfraction non ?

Coucou ! Regarde c'est cette question là :

4) Un rayon lumineux se propageant dans un milieu 1 d’indice n1 se dirige vers un milieu 2 d’indice
n2. A la limite de séparation des deux milieux, le rayon subit une réflexion totale :
a) le milieu 1 est plus réfringent que le milieu 2

Merci beauucoup

Herlock · January 10, 2021

Ah oui désolée du coup dans le cas de la réflexion totale : on a $i_{2}$ qui est dans le même milieu que $i_{1}$

Or dans la loi de réfraction de Snell Descartes : il y a une relation entre les $i_{1}$ et $i_{2}$ et les $n_{1} \textup{ et } n_{2}$

Dans cette loi on est dans les 2 milieux avec $i_{1}$ dans le milieu 1 et $i_{2}$ dans le milieu 2 mais si $i_{2}$ dans le milieu 1 cela veut dire que cette angle à dépasser les 90° "autorisés" pour rester dans le milieu 2 et 2e info cela veut dire que "initialement" $i_{2} > i_{1}$ et d'après la loi de Snell Descartes on a donc milieu 1 plus réfringent que le milieu 2 !

Pour la 1ère question, il faut que la lumière vienne de derrière, pour qu'on puisse voir l'eau en suspension, comme sa chambre est à l'est, derrière lui c'est l'ouest, donc le soleil se lève à l'est( comme tu l'as dit) mais il faut attendre l'après midi, pour la pleine lune je ne sais pas du tt ?

Edited January 10, 2021 by Herlock

Herlock · January 10, 2021

Vérification faite :

La pleine lune c'est quand le soleil l'éclaire (honte à moi d'avoir oublié ce que c'était!!) donc la lune devient à son tour une source lumineuse (après je ne peux pas expliquer davantage désolé!)

Vaiana · January 10, 2021

@Herlock Alors déjà j'applaudis tes explications merci beaucoup Kakarot

juste j'arrive pas à visualiser sur le schéma des rayons entièrement réfléchis que l'angle i2 est supérieur à pi/2

Herlock · January 10, 2021

Il y a 1 heure, rara31 a dit :

Kakarot

Il y a 1 heure, rara31 a dit :

juste j'arrive pas à visualiser sur le schéma des rayons entièrement réfléchis que l'angle i2 est supérieur à pi/2

Désolée mais de quel schéma tu parles ? dans le TD ?

@rara31

De manière générale,

tu as un rayon d'incidence qui arrive sur une surface plane (séparant 2 milieux), quand on parle de rayon entièrement réfléchi (soit >= à 90° si on partait de la normale au niveau du milieu 2, la normale étant la ligne verticale par rapport à la surface plane

l'angle qui aurait du juste être réfracté (donc allé dans le milieu 2) va faire un angle partant de la normal (au niveau du milieu 2 je répète !) et dépassant la ligne de la surface plane (qui fait 90°) et donc dépasser cet angle de 90° mais puisqu'on est dans le milieu 1 on n'a pas toute l'étape du dépassement des 90°, et donc on observe un angle de réflexion par rapport à la normale dans le milieu 1 qui vaut l'angle incident ! (on ne parle pas du coup de dépassement des 90°, c'était juste pour que ça soit plus compréhensible)

J'espère que c'est plutôt clair, sinon je mettrai un schéma avec des annotations stv !

(il se peut que mon explication ne soit pas la plus pertinente possible!!)

Edited January 10, 2021 by Herlock

Vaiana · January 10, 2021

il y a 16 minutes, Herlock a dit :

Désolée mais de quel schéma tu parles ? dans le TD ?

Tqqt hihi, c'est parce qu'en gros je regardais ce schéma là et je me disais que téta 2 à droite n'est pas supérieur à 90 degrés je sais pas si t'as compris haha

https://zupimages.net/viewer.php?id=21/01/l47g.png

Herlock · January 10, 2021

il y a 53 minutes, rara31 a dit :

en gros je regardais ce schéma là et je me disais que téta 2 à droite n'est pas supérieur à 90 degrés

@rara31Du coup autant pour moi, j'ai très mal expliqué !!

Je vais tout reprendre :

au départ, si on a $n_{1} > n_{2}$ alors on a $i_{2} > i_{1}$ ; $i_{2}$ correspondant à l'angle de réfraction (on est dans le milieu 2(souvent représenté en bas) séparé du 1 par une surface plane)

Si $i_{2} = \frac{\pi}{2}$ on a un angle limite (on reste dans la réfraction) cet angle "débute" de la normale au plan (qui est une ligne verticale traversant les 2 milieux) et "s'arrête" sur la surface plane

Si $i_{2} > \frac{\pi}{2}$ , on est alors dans la réflexion et ici on ne s'intéresse plus au milieu 2, on se place uniquement dans le milieu 1 donc l'angle de réflexion situé à droite de la normale du plan va débuter sur cette normale et s'arrêter où il veut (avant la surface), cet angle devant être égal à l'angle incident ! D'où dans le schéma, l'angle ne fait pas plus de 90°, quand j'en ai parlé c'était pour expliquer plus facilement pourquoi on a la réflexion !

Du coup l'angle réfléchi = l'angle incident dans le cas de la réflexion et dans le cas de la réfraction l'angle réfracté doit être $\le \frac{\pi}{2}$ !

Je vais devoir modifier ce que j'avais dit dans les posts précédents.

Edited January 10, 2021 by Herlock

Vaiana · January 10, 2021

@Herlock Un très grand merci d'avoir pris le temps de tout bien expliqué

Herlock · January 10, 2021

il y a 4 minutes, rara31 a dit :

Un très grand merci d'avoir pris le temps de tout bien expliqué

Avec plaisir, j'ai modifié la réponse dans laquelle j'ai expliqué milieu 1 plus réfringent que milieu 2 (parce que c'était pas clair !)

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