i-e 5: IUT MP Blois Optique Sem. Préparatoire

Mercredi 9 janvier 2008 3 09 /01 /Jan /2008 10:02
- Publié dans : i-e 5: IUT MP Blois Optique Sem. Préparatoire
Bonne Année à tous...

pour cette semaine:

- contrôle d'entraînement  sur les applications des lois de la réfraction et de la réflexion

- correction du Devoir de Recherche sur la fibre optique:

  réflexion totale coeur-gaine

  présentation de l'ouverture numérique et du cône d'acceptance

consulter l'article présent sur ce site :  réflexion totale ( exo fibre optique)


devoir de recherche ( mercredi matin) :

Devoir de préparation au cours « Lentilles convergentes » 

Convergence des rayons à la sortie d'une lentille: position du foyer image F'

on considère une lentille de verre d'indice de réfraction n immergée dans l'air d'indice de réfraction  no = 1

l'objectif poursuivi dans cet exercice est de positionner le foyer image F' par rapport au sommet de la face plane de sortie O2

voici la figure présentant le cheminement d'un rayon parallèle à l'axe principal venant de l'infini objet ( -oo )
 
undefined

le rayon incident en I est proche de l'axe principal et par conséquence: tous les angles représentés seront considérés comme petits ( <10° )
remarque liminaire: le texte dit bien que les angles i,r,i' et r' sont petits cela signifie que de nombreuses simplifications ( approximations ) intéressantes pourront être utilisées:
par exemple:  sin x ~ tan x ~ x    le signe ~ signifiant "sensiblement égal"
de plus les points I J et F' pourront être considérés comme pratiquement alignés,



1) exprimer r' en fonction de i  
2) exprimer de même i' en fonction de r
3) montrer que i = r' + i'
4) montrer que:  r = (n-1)i
soit e l'épaisseur O1O2 de la lentille

5) exprimer IK en fonction de i et de R le rayon de courbure de la face sphérique d'entrée
6) exprimer IK en fonction de KF' et de r
7) en déduire la relation KF' = R / (n-1)
on rappelle  que le rayon incident est proche de l'axe principal

8) exprimer au final O2F' en fonction de n,R, et e

résultat attendu :
on obtiendra au 8) :  O2F' =  R / (n-1)  - e
 
9)  étudier les variations de O2F’ lorsque 1,5 < n < 1,7  pour R = 1m et e = 5mm

10) on immerge la lentille dans l’eau d’indice no = 1,33
décrire les conséquences entraînées sur les valeurs prises par  O2F’ lorsque n varie de 1,5 à 1,7



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Lundi 10 décembre 2007 1 10 /12 /Déc /2007 07:58
- Publié dans : i-e 5: IUT MP Blois Optique Sem. Préparatoire
le principe de Huyghens Fresnel, application à la réflexion et à la réfraction

mise en situation d'exercice sur la loi de Descartes

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Mercredi 30 mai 2007 3 30 /05 /Mai /2007 07:56
- Par jean marie bourven - Publié dans : i-e 5: IUT MP Blois Optique Sem. Préparatoire
Chers Elèves de Terminale STI GM,

pour préparer la question de chimie éventuelle de l'épreuve du bac je vous conseille de vous diriger vers l'aticle suivant écrit l'an dernier sur ce blog:

oxydo-réduction: http://www.jmbprofessionnel.org/18-archive-6-2006.html

je referai l'expérience en cours à la date prévue dans le calendrier: jeudi 7 Juin de 9h à 11h

bonne lecture et bonnes révisions
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Lundi 14 mai 2007 1 14 /05 /Mai /2007 15:00
- Par jean marie bourven - Publié dans : i-e 5: IUT MP Blois Optique Sem. Préparatoire
voici la correction de l'exercice placé sur le site: alternateur

page: http://www.jmbprofessionnel.org/article-6617361.html

1) n= 3000 tr/min => n = 50 tr/s   Ev = K.Fi.N.p.n 
    AN.: Ev = 47,5V



2) en charge XS = 1, ohm ( réactance synchrone )
   loi d'Ohm  Uxs = XS.I   AN :  UXS = 6V

    remarque: Uxs est en avance de 90° sur l'intensité I

3) chaque résistance R est soumise à l'intensité I d'où V = RI

    AN: V = 20V

    remarque: V est en phase avec I



4) la fem par phase est donc obtenue à pertir du diagramme de Behn Eschenburg par la loi des mailles.

Les vecteurs Uxs et V étant orthogonaux ( voir les deux remarques précédentes ) on applique le théorème de Pythagore:   E² = V² + Uxs²

A.N.:  E= 20,9V

5) la relation E = K.Fi.N.p.n  on tire n = 22 tr / s

6) la puissance utile est la puissance électrique fournie aux 3 résistances

Théorème de Boucherot: Pu = 3 RI²

remarque:  ici R est la résistance de chaque enroulement ( P = 3/2 R I² où R serait la résistance entre phase, ne s'applique pas ici )

A.N.:   Pu = 300W

7) Il y a deux puissances absorbées par l'alternateur

    - C.2pi.n qui est la puissance mécanique
    - 30W qui assure l'excitation de l'inducteur
 
     une puissance est perdue:

    - Pp = 25W fournie par le texte

    la puissance Pu vient d'être calculée 

    - Pu = 300W

appliquons le théorème de conservation des puissances:   Pa = Pp + Pu

qui donne:  C.2pi.n + 30 = 300 + 25  d'où   C = ( 300 + 25 - 30 ) / ( 2.pi.n)

A.N.:  C = 295 / ( 2.3,14159.22) = 2,1 N.m

8)   le rendement de l'alternateur vaut h = Pu / Pa = 300 / ( 300 +25 ) = 0,923


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Jeudi 16 novembre 2006 4 16 /11 /Nov /2006 20:50
- Par jean marie bourven - Publié dans : i-e 5: IUT MP Blois Optique Sem. Préparatoire

voici les résultats du contrôle de cet après-midi:


exercice 1: tracé des rayons issus d'une incidence normale sur la pièce optique suivante:



dans la partie 1.1: milieu émergent: air  n2 = 1

c'est l'impossibilité de calculer r qui impose la réflexion totale

en effet    1,68 sin 45° = 1 sin r n'a pas de solution en r

Le rayon parvenant à l'incidence 45° en J repart dans le verre sous le même angle, et suit donc la normale en K

dans la partie 1.2: milieu émergent l'eau n2 = 1,33

l'égalité  1,68 sin 45° = 1.33 sin r a pour solution r = 63.2°

Le même rayon cette fois subit une réfraction et émerge en J ainsi qu'une réflexion partielle vers K

exercice 2:

une onde de fréquence 5 1014Hz traverse un milieu M d'indice n =1,47

la célérité de la lumière dans le vide vaut co = 3 108 m/s

1) la longueur d'onde   dans le vide lambda vaut  donc:  co / f  =....=  600 nm

2) dans le milieu M la célérité est de:  c = co /n = ... = 2,04 108  m/s

3) la longueur d'onde dans M est donc:   lamda ' = c / f = lambda / n =...= 408 nm

4) tenant compte de la figure suivante:


calculer le retard dt de l'onde parvenant en B'' sur l'onde arrivant en B'

le supplément de parcours de l'onde BB" est représenté uniquement par le segment HB'
dans le milieu V

dans le milieu M les parcours sont égaux

on écrit: dt = HB'  / co    avec HB' = A'B' sin i  on a  delta t = 20 10-6.sin30° / 3 108

soit dt = 3,33 10-14s

ce dt correspond à  dt.f = N  périodes de l'onde

on a donc N = 3,33 10 -16 . 5.1014 = 16,7

la différence de parcours correspondrait aussi à N longueurs d'onde lamda

ce qui veut dire que l'onde BB" parcourt 16,7 lamda de plus que l'onde AA"

                soit 16,7 . 600 =   10020 nm  = 10 µm  environ






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