TP N°10 – CORRECTION
REFRACTION ET REFLEXION TOTALE :
APPLICATION A LA FIBROSCOPIE

Objectifs :
- Découvrir les phénomènes de réflexion, réfraction et réflexion totale de la lumière.
- Comprendre le principe d’une fibre optique.

I – LA FIBROSCOPIE

La fibroscopie est une technique de diagnostic médical qui utilise la propagation de la lumière dans des fibres optiques. Le fibroscope permet l’exploration de nombreux organes : estomac, cordes vocales, poumons...
Une série de fibres optiques conduit la lumière d’une lampe vers la zone à examiner et une autre série conduit la lumière de la zone observée vers l’œil du médecin ou vers une caméra.

II– Observation de la propagation de la lumière dans une fibre optique

Expérience 1 : Placer face à un petit laser, une feuille blanche. Mettre un peu de poudre de craie pour observer le faisceau.
Quelle est la direction de propagation de la lumière dans un milieu transparent et homogène ?
La lumière se propage en ligne droite.

Expérience 2: Observer la propagation de la lumière dans une fibre optique.
Noter vos observations. Quel est l’intérêt d’une fibre optique ?
La lumière entre dans la fibre et ressort : le signal lumineux se propage tout en restant dans la fibre.

Expérience 3 : Eclairer une extrémité d’une fibre en gélatine (ne pas y toucher) avec le laser et observer le chemin suivi par la lumière dans la fibre.
Représenter la fibre et le trajet de la lumière.

Alors que la fibre optique est constituée de milieux transparents (c'est-à-dire de milieux dans lequel la lumière peut se propager), comment la lumière y reste-t-elle piégée ?

III – Hypothèses

Quelle proposition des personnages ci-dessus peut-on facilement rejeter en s’appuyant sur des observations de la vie quotidienne et sur les données du tableau ?
|Milieu transparent |air |eau