TD O1 : Lois de l’optique géométrique PCSI
TD O1 : Lois de l’optique géométrique
Exercice 1: Loi de Cauchy
La loi de Cauchy permet de décrire la manière dont l’indice optique n d’un milieu trans- parent varie selon la longueur d’onde : n(∏) = A+ B
∏2
où A et B sont des constantes caractéristiques du matériau.
1. Déterminer la dimension et l’unité légale SI de A et B .
On étudie un verre flint où on a pu mesurer que pour une lumière rouge de longueur d’onde ∏r = 768nm, l’indice du verre est nr = …afficher plus de contenu…

" Exercice 6: Réfractomètre de Pulfrich
Un réfractomètre est un instrument permettant de mesurer l’indice optique d’un milieu, en général liquide. Un réfractomètre de Pulfrich est constitué d’un prisme à angle droit sur lequel a été étalée une couche du liquide dont on souhaite déterminer l’indice n. On note N = 1,600 l’indice du verre formant le prisme.
A l’aide d’un oculaire on peut observer les rayons traversant le prisme. On éclaire la couche liquide sous incidence rasante, c’est à dire de sorte qu’en I, i ' º
2 . liquide i air (na=1)
1. Exprimer l’angle de réfraction r en fonction de n et N .
2. Déterminer une relation liant r et r
0.
3. L’oculaire permet de mesurer l’angle µ des rayons en sortie de prisme. …afficher plus de contenu…

Exercice 7: Lame à faces parallèles
On considère une lame de verre d’indice optique n = 1,5. Elle constituée de deux dioptres plans parallèles séparés d’une épaisseur e = 8,0cm. On éclaire cette lame d’un rayon lu- mineux avec une incidence i = 60±. On observe que le faisceau qu’en traversant la lame, le rayon est dévié d’une distance d . On cherche à déterminer cette distance d . d t
1. Y a-t-il toujours un rayon transmis de l’autre côté de la lame ?
2. Exprimer la déviation latérale du rayon d en fonction de e, i et t (angle de réfrac- tion du rayon incident dans la lame).
Aide: on pourra chercher à exprimer la distance [I J ] de deux manières différentes.
3. En déduire que la déviation d du rayon peut se mettre sous la forme : d = e sin(i )
√
1° cos(i )