QCM 5 TD1

[Duodénum]

Salutt,

Me voila deja en panique face aux TD1, j'ai vrmt l'impression d'avoir rater un cours, il y a du vocabulaire que je n'ai jamais vue. Ca s'annonce bien pour la suite

Ducoup pour ce qcm :

https://zupimages.net/viewer.php?id=23/01/xvw3.png

je ne vois pas du tout comment faire, puis la correction ne m'aide pas vrmt

 

En continuant le TD, il y a des applications numériques à faire mais que je ne sais absolument pas réaliser, nous somme bien d'accord que la calculatrice n'est pas autorisé ? Ducoup comment fait-on pour calculer un arcsin(...) ?

 

Pouvez-vous me venir en aide ? Je sens que vous allez avoir bcp de questions de ma part pour cette matière désolé !

 

merci d'avance :) !!

Edited January 4, 2023 by duodénom

[Jonathan]

L'angle d'acceptance est l'angle maximum qui permet au rayon incident de se propager dans la fibre. Pour cela il faut qu'elle soit intégralement réfléchie par la gaine:

Je n'ai pas accès au corrigé de ton cours, mais le calcul utilise la formule de base n1 sin i1 = n2 sin i2 à la surface entre le coeur (en rouge) et la gaine (en bleu clair). On veut que les rayons y soient réfléchis, pas réfractés car alors ils sortiraient de la fibre au travers de la gaine, ce qui requiert que l'indice du coeur nc soit supérieur à l'indice ng de la gaine.

L'angle limite d'incidence pour une réflexion correspond à un angle de sortie de 90°, or sin 90° = 1, donc pour :

sin(θ3) >= ng/nc

θ2 = 90° - θ3

cos θ2 = sin θ3

cos θ2 >= ng/nc

cos² θ2 >= (ng/nc)²

1 - sin² θ2 >= (ng/nc)²

sin² θ2 <= 1 - (ng/nc)²

sin θ2 <= √ (1 - (ng/nc)²)

 

En appliquant encore la formule n1 sin i1 = n2 sin i2 à l'interface air-coeur cette fois ci, en approximant l'indice de l'air à 1 on obtient que:

sin θi = nc sin θ2 <= √ (nc² - ng²)

θi <= arcsin( √ (nc² - ng²) )
 

là il faut une calculette. En BCP les calculettes de collège (pas lycée) sont autorisées, je ne sais pas pour les autres licences, mais je ne vois pas comment trouver 34° de tête.

Edited January 5, 2023 by Jonathan

[Duodénum]

@Jonathan

D'accord, je pense avoir compris comment faire, cependant je ne suis pas en licence mais en PASS donc la physique fait partie de ma mineure, ducoup je crois que aucune calculatrice est autorisé 

 

Mais merci tout de même !

[Jonathan]

  On 1/5/2023 at 6:25 AM, duodénom said:

je crois que aucune calculatrice est autorisé

Expand  

le mieux est sans doute de poser la question aux profs

[Duodénum]

  On 1/5/2023 at 2:15 AM, Jonathan said:

θ2 = 90° - θ3

cos θ2 = sin θ3

cos θ2 >= ng/nc

cos² θ2 >= (ng/nc)²

1 - sin² θ2 >= (ng/nc)²

sin² θ2 <= 1 - (ng/nc)²

sin θ2 <= √ (1 - (ng/nc)²)

Expand  

hello, en reprenant l'exercice il y a finalement ce calcul que je n'ai toujours pas compris, je n'arrive pas à voir sur le schéma où sont θ2 et θ3 ?

Ducoup je ne comprend pas du tout d'où sort les relations, ainsi que comment on établie que cos θ2 = sin θ3

 

Je suis vrmt perdu, désolé si je pose des questions bêtes

merci d'avance !!

[SaralbusDumbledore]

  On 1/5/2023 at 6:25 AM, duodénom said:

@Jonathan

D'accord, je pense avoir compris comment faire, cependant je ne suis pas en licence mais en PASS donc la physique fait partie de ma mineure, ducoup je crois que aucune calculatrice est autorisé 

 

Mais merci tout de même !

Expand  

Heyy je m'incruste un peu,

Extrait du message de la prof sur moodle : "Lorsque vous cherchez les exercices ou QCM vous êtes amenés à utiliser votre calculatrice. C’est très important en physique de savoir utiliser une calculatrice. Pour l'examen, soit vous aurez à estimer la valeur à 10 % prés (quand le calcul est simple), soit des valeurs tabulées seront fournies" https://zupimages.net/up/23/01/erda.png

Mais j'avoue que j'étais pas du tout au courant qu'il en fallait une pour l'examen

Est ce qu'un ancien PASS mineure physique pourrait confirmer ?

Edited January 6, 2023 by Saccharose

[Eve__]

Salut tout le monde! 

@Saccharose a tout a fait raison pour les exos et les TD il vous faut bien la calculatrice. Par contre pour l'exam la calculatrice est interdite y aura pas de calcul aussi complexe. Vous n'aurez pas a déterminer d'arcsin ou arccsos. Par contre l'année dernière on était pas très sûre concernant les sinus et cosinus "classiques". On m'avait conseillé de connaître les plus classiques (sin90 cos90 sin 45 cos45 sin 30 cos 30 et sin 60 vos 60).

On en a pas eu besoin l'année dernière mais bon comme y a aps trop de recul sur les épreuves je vous le dit quand même. C'est quand même très facultatif et sûrement pas très utile .

Bon courage ! 

[SaralbusDumbledore]

D'accord merci bcp c'est bon à savoir !

[Jonathan]

  On 1/6/2023 at 12:46 PM, duodénom said:

je n'arrive pas à voir sur le schéma où sont θ2 et θ3

Expand  

θi angle du rayon incident à l'interface air-coeur (à la normale de cette surface), i sur le schéma

θ2 angle du rayon réfracté par cette même interface

θ3 angle du même rayon mais maintenant incident à l'interface coeur-gaine

(sans que je comprenne pourquoi le schéma initial a disparu du post, je l'ai remplacé par un autre mais sans légende, avec n coeur mal placé devrait être sur la partie coeur rouge)

  On 1/6/2023 at 12:46 PM, duodénom said:

cos θ2 = sin θ3

Expand  

car θ2 = 90° - θ3

ça revient à inverser les axes x et y sur le schéma, donc cos et sin

[Jonathan]

ClémembranePlasmique a posté la correction du prof de ce TD:

Avec la notation du prof les détails des calculs deviennent :

 

A l'interface coeur-gaine au point J on veut que le signal soit réfléchi, pas réfracté. L'angle limite r2 d'incidence pour une réflexion correspond à un angle de sortie de 90°, donc le rayon est réfléchi si:

 

nc sin(r2) >= ng sin(90°) = ng

[1] sin(r2) >= ng/nc (divise par nc)

r1 = 90° - r2 (géométrie)

cos(r1) = sin(r2) (inversion des axes)

cos(r1) >= ng/nc (remplace sin(r2) par cos(r1) dans [1])

cos²(r1) >= (ng/nc)²  (tout au carré)

1 - sin²(r1) >= (ng/nc)²  ( Pythagore dit que cos² + sin² = 1 )

sin²(r1) <= 1 - (ng/nc)²

sin(r1) <= √ (1 - (ng/nc)²)

 

En appliquant encore la formule n1 sin i1 = n2 sin i2 à l'interface air-coeur cette fois ci, avec l'indice de l'air approximé à 1 on obtient que:

 

sin(θ)= nc sin(r1) <= √ (nc² - ng²)

θ <= arcsin( √ (nc² - ng²) )

θmax = arcsin( √ (nc² - ng²) )

[Duodénum]

@Jonathan vrmt merci beaucoup pour le temps que tu as accordé pour m'expliquer cet exercice, je pense avoir compris cette fois-ci ! 

[camhile]

@Jonathan coucou, j'ai vu que tu avais mis en photo la correction de la prof  pour ce QCM5 mais elle ne s'affiche plus or j'aimerai bien y avoir accès. Peux-tu republier la correction si tu l'a encore ou me contacter stp? merci d'avance

[Jonathan]

non désolé je ne l'ai pas et n'y ai pas accès, j'avais collé un lien vers ce fil de discussions qui parlait de la même chose:

mais l'auteur a enlevé l'image

tu devrais pouvoir le trouver sur le moodle du cours