Physique Chimie 2nde / S. Favreau

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Thème : La Santé

Le Diagnostic Médical
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Application - Réflexion : La fibroscopie

2- Ondes et Imagerie Médicale

Comprendre le fonctionnement d'une fibre optique : investigation ____________________________
Mission : Répondre à la question suivante :
«Comment la lumière peut rester confinée dans le cœur d'une fibre optique ?»

Pistes de réflexion ________________________________________________________
Le fibroscope permet l'exploration de nombreux organes : l'intestin, l'estomac, les cordes vocales, etc. et même me cœur et les artères. Le fibroscope est constitué schématiquement par un faisceau de milliers de fibres optiques, de petits cylindres de verre non rigides de diamètre inférieur à 10 µm.
Ces fibres transportent l'image de la zone à observer, afin qu'elle puisse être étudiée par le médecin. Pour que la lumière soit transmise sans perte par une fibre, il est nécessaire que la condition de réflexion totale y soit satisfaite.
Une fibre optique est un fin tuyau constitué d'un cœur entouré d'une gaine (fig.1). Le cœur est la gaine sont fabriqués avec des matériaux transparents choisis de telle sorte que la lumière a une vitesse plus faible dans le cœur que dans la gaine. Lorsque la fibre est éclairée à une extrémité, la lumière est transmise à l'autre extrémité en restant confinée dans le cœur de la fibre quelle que soit la courbure de celle-ci.

1- Quelle est la nature des matériaux qui constituent la fibre optique ? Quel milieu traverse le rayon incident ?
2- Convertir le diamètre inférieur de la fibre en m, nm et Gm.
3- D'après le texte, «…la vitesse de la lumière est plus faible dans le cœur que dans la gaine.».
Que peut-on donc supposer sur les indices de réfraction de ces deux milieux ?

Exercice ________________________________________________________________
Un rayon