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Etude du prisme

1730 mots 7 pages
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LE PRISME 1) Définitions . Un prisme est un milieu transparent, homogène et isotrope, limité par deux dioptres plans non parallèles. La droite d'intersection des deux plans (qui n'existe pas toujours matériellement) est l' arête du prisme. Tout plan perpendiculaire à l'arête est un plan de section principale. L'angle A formé par les deux plans est l' angle du prisme . La base du prisme , face opposée à l'arête, ne joue aucun rôle optique et peut ne pas être plane.

arête

A

base Section principale L'étude du prisme sera faite avec les hypothèses suivantes:  les faces du prisme sont en contact avec le même milieu extérieur d'indice absolu n 2 . n  le prisme, d'indice absolu n 1 , est plus réfringent que le milieu extérieur: n 1n 2 ⇒ n= 1 1. n2  les rayons incidents sont dans un plan de section principale.  la lumière est monochromatique, sauf dans la dernière partie (étude de la dispersion).

2) Marche d'un rayon lumineux dans une section principale . Le rayon incident SI se réfracte selon II' en se rapprochant de la normale au premier dioptre  n1 ⇒ ri. Si l'angle d'incidence sur le second dioptre, r', est inférieur à 1 l'angle de réfraction limite  tel que sin = , il y a réfraction n en I', le rayon I'S' émerge en s'éloignant de la normale au second dioptre: ⇒ i 'r '. Le rayon incident est toujours dévié vers la base du prisme. Si r ' , il y a réflexion totale en I'. 3) Relations entre les angles . Les lois de la réfraction en I et I' donnent: Dans le triangle II'H: Dans le triangle II'K: sin i=n sinr sin i '=n sinr ' A=rr ' D=i−ri '−r '=ii '−A

A K i S I r H r' A S' I' i' D

Ces relations sont valables dans tous les cas (pour n > 1) en orientant les angles, comptés à partir des normales aux dioptres, dans le sens trigonométrique pour i et r et dans le sens inverse pour i', r' et D. 4) Construction géométrique des rayons réfractés . On applique deux fois la construction d'Huygens. Les deux cercles de centre A, C1  et C2 , ont

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