[PDF] Chapitre 7 : Propagation de la lumière



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EXPOSÉ SÉPARATION DES POUVOIRS Dès 1748 , Montesquieu

le principe de la séparation des pouvoirs et un principe plus que jamais appliqué aujourd’hui Néanmoins ce principe fait aujourd’hui l’objet de nombreuses contestations , comme celles qui invoquent la mauvaise interprétation de l’ ouvrage de Montesquieu De l’ esprit des lois , voir la non existence de la séparation des pouvoirs



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Génie chimique et des procédés Procédés de séparation et de réaction Stéphane Bostyn Olivier Chedeville Henri Fauduet 2e année 9782100788941_FM indd 1 16/08/19 9:02 AM



Structures algébriques (partie1) - AlloSchool

I) Lois de composition interne 1)Introduction : a)L’opération + sur est une application f qui, à deux reéls (x, y) en associe un troisième z (la somme)qui est aussi un réel : f x y x y z; on a donc : :;; f x y f x y x y uo on dit L’opération + est une lois de composition interne sur b) L’opération - sur n’est une lois de



OPTIQUE REFLEXION, REFRACTION : LOIS DE DESCARTES

SUJET : REFLEXION, REFRACTION : LOIS DE DESCARTES NOM et Prénom du CANDIDAT : N° : Date et heure d’évaluation : N° poste de travail : Barème Note Évaluation pendant la séance (Chaque étoile vaut 1 point) 15 Exploitation des résultats expérimentaux 2e loi de Descartes (réflexion) : justification 1



Optique géométrique Rappels de cours et exercices

OTION DE RAYONS, LOIS DE DESCARTES, PRINCIPE DE FERMAT ET STIGMATISME 7 Lorsque le milieu est homogène (n = cte), la lumière se propage en ligne droite La propagation d'un rayon lumineux dans un milieu transparent inhomogène est gouver-née par l'équation dite « équation des rayons » et qui s'écrit : où n



Chapitre 7 : Propagation de la lumière

- R eprésenter l e domaine de fréquence du domaine visible des ondes électromagnétiques (cf §2 2) - Donner l a valeur de la vitesse de propagation ( ou célérité) de la lumière dans le vide (cf §2 3) - Énoncer l es lois de la réflexion et de la réfraction (lois de Snell -Descartes) (cf §2 4)



LES FINANCES PUBLIQUES - Dunod

France, mais sans succès du fait de la pauvreté des contribuables, de l’échec de la « caisse de l’extraordinaire », et des assignats C’est le baron Joseph Dominique Louis (1755-1837), ministre des Finances

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Chapitre 7 : Propagation de la lumière

Définition :

Exemples :

Type d'onde Type de perturbation

Ondes électromagnétiques

(radio, lumière, UV, X, gamma) Onde électromagnétique

Perturbation du champ magnétique et du champ

électrique (une charge électrique et un aimant subissent une force quand une onde EM passe) Son (dans l'eau, l'air, un solide)

Onde de " pression »

(onde mécanique) Modification locale de la pression

Séismes

(tremblements de Terre)

Onde de " déglacement »

(onde mécanique) Déplacement du sol, dans 3 directions possibles Vague sur l'eau Onde de " déglacement vertical » Onde mécanique Déplacement vertical de la surface de l'eau

Une onde se caractérise par :

- Sa vitesse de propagation dans le milieu (en m.s1) aussi appelée célérité ; - L'amplitude de la perturbation.

A RETENIR :

- Une onde peut être périodique, on définit alors sa période T (en s) et sa fréquence f (=

1 T , en Hz). - La ǀitesse de propagation d'une onde peut se dĠterminer par la relation suivante : -1 vitesse de propagation de l'onde (en m.s ) d distance parcourue par l'onde (en m) t durée du parcours (en s) v dv=ǻ

- On définit la longueur dΖonde ʄ (en m) d'une onde comme égale à la distance parcourue par l'onde pendant

la durée T : -1 vitesse de propagation de l'onde (en m.s )

T période de l'onde (en s)

fréquence de l'onde (en Hz) v f v=v T=f

2. Les ondes électromagnétiques

2.1. Définition

Définition :

champ électrique) dans un milieu (modification de l'Ġtat des Ġlectrons dans les atomes).

A RETENIR :

Une onde électromagnétique se propage dans tout milieu transparent et est absorbée par un milieu opaque.

2.2. Domaine de fréquences

Exemple : les ondes radio

A RETENIR :

(fréquences) sont comprises entre 400 nm (750 THz, UV) et 780 nm (385 THz, IR) environ. Ce domaine de

400 nm (7,50.1014 Hz) Domaine visible des ondes électromagnétiques 700 nm (3,85.1014 Hz)

d'onde.

2.3. Vitesse de propagation de la lumière

La vitesse de propagation de la lumière (aussi appelée " célérité », du latin celeritas, " vitesse ») dans le vide est

notée c et a pour valeur : c = 299 792 458 m.s1

A RETENIR :

- Les ondes électromagnétiques se propagent toutes à la même vitesse (c 300 000 km.s1 = 3,00 108 m.s1)

dans le vide ;

- Dans les autres milieux matériels, la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques est inférieure à c,

elle dépend du milieu de propagation et de la fréquence des ondes :

Milieu Vitesse de propagation

Air 3,00 108 m.s1

Eau 2,26 108 m.s1

Verre 2,00 108 m.s1

- Dans un milieu transparent, homogène et isotrope, une onde électromagnétique se propage en ligne droite.

2.4. Réflexion et réfraction de la lumière

Quand la lumière change de milieu de

propagation, sa direction de propagation change aussi :

Cas particulier : n1 > n2

Dans ce cas particulier (n1 > n2), il edžiste un angle d'incidence, limi1 (appelé angle i1 limite), au-delà duquel la lumière subit une réflexion totale sur la surface de séparation entre les 2 milieux (dioptre) : i1 limi1

Réfraction (+ faible réflexion)

limii11 lim 2 1 sinin n1

Réfraction limite

i1 limi1

Réflexion totale

3. Applications médicales

La radiographie utilise les rayons X qui ont la faculté de traverser le corps. Ces rayons vont rencontrer des tissus, des

muscles ou encore des os : plus la densité du corps est importante, moins les rayons pourront le traverser l'image

obtenue apparaitra plus ou moins noire.

La radiographie

Normale

dioptre I

Milieu

(indice n2)

Milieu

(indice n1) r i1

Normale

dioptre e I

Milieu

(indice n2) n2)

Milieu

(indice n1) n1) i2 = 90°

90°

i1

Normale

dioptre I

Milieu d'indice

n2 I rayon réfracté i2

Milieu d'indice

n1 rayon incident i1 Plan d'incidence

Dioptre

Point d'incidence

normale r rayon réfléchi

Lois de la réflexion :

- le rayon réfléchi est dans le plan d'incidence ; - les angles incidents et réfléchis sont égaux en valeurs absolues : i1 = r

Lois de la réfraction :

- le rayon réfracté est dans le plan d'incidence ; - les indices de réfraction n1 et n2 de chacun des milieux et les angles incident i1 et réfracté i2 sont liés par la relation dite de Snell-Descartes : n1 × sin (i1) = n2 × sin (i2)

Milieu

(indice n1)

Milieu

(indice n2) i1 i2 r Les rayons X, après avoir traversé le corps humain, vont impressionner une plaque photographique (appelé " cliché ») : - ils traversent facilement les tissus : le cliché sera sombre ; - ils sont absorbés par les os : le cliché sera blanc.

Remarque : La radioscopie est une technique de radiographie avec visualisation en temps réel sur un écran d'une

image pouvant être mobile (aussi appelée " fluoroscopie »). Table de radiologie avec système d'acquisition d'images fluoroscopique Pour réaliser une radioscopie, on utilise un générateur de rayons X capable d'émettre des rayons X pendant plusieurs minutes de manière continue ou de manière pulsée (impulsion). L'image est acquise au moyen d'un amplificateur de brillance ou de certains capteurs capables de fonctionner en acquisition continue. Les images sont rapatriées en instantané vers un écran à partir duquel les opérateurs les analysent.

Chapitre 7 : Propagation de la lumière

Les objectifs de connaissance :

- ConnaŠtre la ǀaleur de la cĠlĠritĠ de la lumiğre dans le ǀide ou dans l'air ; - Connaitre les lois de Snell-Descartes.

Les objectifs de savoir-faire :

- Déterminer un indice de réfraction.

Je suis capable de Oui Non

- Définir les mots : onde, onde électromagnétique, vitesse de propagation d'une onde. - Représenter le domaine de fréquence du domaine visible des ondes électromagnétiques. (cf. §2.2)

- Donner la valeur de la vitesse de propagation (ou célérité) de la lumière dans le vide. (cf. §2.3)

- Énoncer les lois de la réflexion et de la réfraction (lois de Snell-Descartes). (cf. §2.4)

- Expliquer le principe d'une Ġcographie, d'une fibroscopie, d'une radiographie et d'un scanner. (cf. §3) Chapitre 2 : Les ondes dans le diagnostic médical

Définition :

Une onde se caractérise par :

- Sa vitesse de propagation dans le milieu (en m.s1) aussi appelée célérité ; -1 vitesse de propagation de l'onde (en m.s ) d distance parcourue par l'onde (en m) t durée du parcours (en s) v dv=ǻ

Définition :

du champ électrique) dans un milieu (modification de l'Ġtat des Ġlectrons dans les atomes).

Une onde électromagnétique se propage dans tout milieu transparent et est absorbée par un milieu opaque.

Domaine de fréquences :

Vitesse de propagation de la lumière :

Les ondes électromagnétiques se propagent toutes à la même vitesse, aussi appelée " célérité » dans le vide, on la

note c et elle a pour valeur : c 300 000 km.s1 = 3,00.108 m.s1

Dans les autres milieux matériels, la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques est inférieure à c ;

Dans un milieu homogène et transparent, une onde électromagnétique se propage en ligne droite.

Réflexion et réfraction de la lumière

Quand la lumière change de milieu de propagation, sa direction de propagation change aussi : LLeess oonnddeess éélleeccttrroommaaggnnééttiiqquueess

LLeess oonnddeess

Dans ce cas particulier où n1 > n2, il edžiste un angle d'incidence, limi1 (appelé angle i1 limite), au-delà duquel la

lumière subit une réflexion totale sur la surface de séparation entre les 2 milieux (dioptre) :

i1 limi1

Réfraction (+ faible réflexion)

limii11 lim 2 1 sinin n1

Réfraction limite

i1 limi1

Réflexion totale

ƒ La radiographie (rayonnements X) ;

ƒ Fibroscopie- endoscopie (lumière visible) ;

ƒ Le scanner (rayonnements X) ;

ƒ IRMN (ondes radio + aimant très puissant). AApppplliiccaattiioonnss mmééddiiccaalleess

Normale

dioptre I

Milieu

(indice n2)

Milieu

(indice n1) r i1

Normale

dioptre e I

Milieu

(indice n2) n2)

Milieu

(indice n1) n1) i2 = 90°

90°

i1

Normale

dioptre I

Milieu d'indice

n2 I rayon réfracté i2

Milieu d'indice

n1 rayon incident i1 Plan d'incidence

Dioptre

Point d'incidence

normale r rayon réfléchi

Lois de la réflexion :

- le rayon réfléchi est dans le plan d'incidence ; - les angles incidents et réfléchis sont égaux en valeurs absolues : i1 = r

Lois de la réfraction :

- le rayon réfracté est dans le plan d'incidence ; - les indices de réfraction n1 et n2 de chacun des milieux et les angles incident i1 et réfracté i2 sont liés par la relation dite de

Snell-Descartes :

n1 × sin (i1) = n2 × sin (i2)

Milieu

(indice n1)

Milieu

(indice n2) i1 i2 rquotesdbs_dbs8.pdfusesText_14