Phénomène dispersif

Lucie Closse
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Phénomène dispersif

Messagepar Lucie Closse » 29 janv. 2019, 13:29

Salut, dans le cours sur l'optique de Pichon, elle nous dis que dans un prisme le violet est plus devié que le rouge et dans la diffraction par un réseau le violet est moins devié que le rouge, je ne comprends pas pourquoi, merci pour la réponse ;)

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Bryan RENAUD
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Re: Phénomène dispersif

Messagepar Bryan RENAUD » 30 janv. 2019, 07:49

Salut ! :D
En fait, tout découle des formules.
Je vais essayer de t'expliquer tout ça par étapes (pas de panique devant la longueur de ma réponse, hein !) :P .



1) Tout d'abord, le réseau
Si tu éclaires un réseau avec une lumière blanche, il va y avoir un phénomène de diffraction qui va décomposer la lumière : on obtient sur l'écran différentes taches de couleur séparées par un interfrange i.

Or, on a i = (lambda x D) ÷ P.
Du coup, i est proportionnel à lambda (il varie dans le même sens) puisque lambda est au numérateur.

Il faut savoir que la longueur d'onde lambda du rouge est supérieure à la longueur d'onde lambda du violet (800 nm > 400 nm si tu reprends le spectre de la lumière visible).

En sachant cela, il te suffit d'appliquer la formule.
Comme i varie dans le même sens que lambda, si lambda augmente, i augmente.
En conclusion, i est plus grand pour la longueur d'onde du rouge, donc les taches rouges sont plus espacées, donc le rouge est plus dévié que le violet.



2) Maintenant, le prisme (Accroche-toi : c'est un peu plus de gymnastique de l'esprit !)
Si tu éclaires un prisme avec une lumière blanche, il va y avoir un phénomène de dispersion qui va décomposer la lumière.
Cela est dû au fait qu'il y ait une double réfraction car la lumière traverse d'abord l'air, puis du verre (avec un indice de réfraction n différent), puis de nouveau de l'air.

Je te conseille de prendre le schéma du cours à côté de toi pour ce qui suit.
Au niveau du premier dioptre, le rayon passe d'un milieu moins réfringent (= l'air) à un milieu plus réfringent (= le verre qui compose le prisme) : le phénomène de réfraction a lieu et, ici, le rayon se rapproche de la normale.
Au niveau du deuxième dioptre, le rayon passe d'un milieu plus réfringent (= le verre) à un milieu moins réfringent (= l'air) : il y a donc également un phénomène de réfraction mais, ici, le rayon s'éloigne de la normale.

D'après la loi de Cauchy, n = a + (b ÷ lambda²) : donc l'indice de réfraction n est différent en fonction de la longueur d'onde.
Contrairement à la formule du réseau, n est inversement proportionnel à lambda (il varie dans le sens inverse) puisque lambda est au dénominateur.

La longueur d'onde du rouge est toujours supérieure à la longueur d'onde du violet (ça ne bouge pas : 800 nm > 400 nm), donc, d'après Cauchy, l'indice de réfraction n (pour le verre, ce qui est noté n2 dans le cours) sera inférieur pour le rouge par rapport au violet (inversement proportionnel).

Si tu reprends la loi de Descartes (rappelée sur la même diapo du cours) et que tu fais diminuer n2, cela veut dire que tu dois faire augmenter l'angle r pour conserver l'égalité.
L'angle r sera plus grand pour le rouge donc le rayon rouge s'éloignera de la normale et, si tu regardes bien les tracés de construction, cela veut dire qu'il est plus proche de la trajectoire du rayon incident initial, donc moins dévié.
En conclusion, le rouge est moins dévié que le violet.



J'espère que tu as pu comprendre et que tu n'es pas en train de faire cette tête-là : :| :roll: .
Je te conseille d'y aller vraiment par étapes, et de comprendre les histoires d'augmenter/diminution par rapport au fait que ça soit proportionnel/inversement proportionnel dans les formules.

Je te souhaite plein de courage pour la suite du semestre ! ;)
Bryan RENAUD
Président du Tutorat Santé Lorraine (2017-2018)
Administrateur responsable de la communication, des groupes de travail, de l'UE 2, de l'UE 6 et de la spécialité Odontologie (2016-2017)

» Gardez la pêche et croyez en vous ! ;)

Lucie Closse
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Re: Phénomène dispersif

Messagepar Lucie Closse » 30 janv. 2019, 10:08

merci beaucoup, j'ai très bien compris, ton explication était très bien. Je n'avais pas regarder le problème par rapport aux formules donc maintenant que tu m'en as parlé c'est tout à fait logique. merci :D


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