Séquence pédagogique
Objectifs et contenu
Le cours 203-1A5-FX (Optique géométrique) vise à l'acquisition de la compétence 00C5, qui est d'«établir des liens entre des principes d'optique et l'utilisation de lentilles ophtalmiques». Le segment de cours qui fait l'objet de la présente page web est d'une durée de trois heures. Les objectifs qui s'y rattachent peuvent être résumés ainsi:
Permettre à l'étudiant de se familiariser avec le vocabulaire spécifique au prisme (Angle du prisme, dioptres, base du prisme, etc. ). Optique géométrique prisme. Initier les étudiants au concept de déviation d'un prisme. Présenter aux étudiants les conditions qui permettent aux rayons incidents d'un prisme d'en émerger. Étudier avec les étudiants l'impact d'une variation de l'angle du prisme, de l'angle d'incidence ou de l'indice de réfraction sur la déviation. Analyser avec les étudiants les simplifications associées au cas où l'angle d'incidence et l'angle du prisme sont faibles. Stratégies en étapes de déroulement
V oici un aperçu du déroulement de ces trois heures de cours:
L'amorce
Celle-ci est constituée d'un bref rappel des éléments essentiels des trois chapitres qui précèdent celui sur les prismes dans le livre de référence utilisé, qui portent sur la réfraction, les dioptres plans et les lames à faces parallèles.
Optique Géométrique Prise De Poids
Un prisme est constitué par deux dioptres formant un dièdre. L'angle du dièdre A est l'angle du prisme. L'arête du dièdre est l'arête du prisme. En général le prisme est fermé par un plan opposé à l'arête qui constitue sa base. Un plan normal est un plan de section principale. On suppose que le prisme est placé dans l'air, que son indice est N > 1 et que la lumière utilisée est monochromatique. On se place dans un plan de section principale. Un rayon incident arrive sur le dioptre d'entrée en J avec une incidence i1. Avec nos hypothèses, le rayon pénètre dans le prisme et se réfracte avec une émergence r1. Il arrive en K sur le dioptre de sortie avec une incidence r2. Séquence pédagogique - Le prisme en optique géométrique. JK est dans le plan de section principale. Si r2 est supérieur à l'angle de réfraction limite, il y a réflexion totale sur cette face et il n'y a pas de rayon émergeant. Si r2 est inférieur à cet angle, il existe un rayon émergeant faisant l'angle i2 avec la normale au dioptre en K et contenu dans le plan de section principale.
41.
n > 1. 41.
c) Le prisme se comporte comme un miroir. d) Une rotation du prisme de 45 + 90 = 135 o
dans le sens horaire donne la position ou la lumière
est renvoyée dans le sens inverse (figure b). On considère un prisme de verre ABC d'indice n1,
rectangle en A, plongé dans un milieu d'indice n2. L'angle B mesure 74 o.
Un rayon lumineux rencontre le prisme
perpendiculairement à AB, puis fait des réflexions en I, J
et une réfraction en K.
On considère deux milieux
qui entoure le prisme. Prisme optique géométrique. Le premier est l'air, d'indice
n2 = n_air = 1, le deuxième d'indice n2 à déterminer
pour que le rayon subisse toujours deux refléxions totales,
une en I, et l'autre en J. 1) n1 = 1. 5, et n2 = 1
En I, J et K l'angle critique est tel que:
n1 sin ic = n2. Donc:
ic = sin - 1 (n2/n1)
= sin - 1 (1/1. 50) = 42 o
ic = 42 o
En I, l'angle d'incidence 74 o > ic;
il y a donc réflexion totale. En J, l'angle d'incidence 58 o > ic;
En K, l'angle d'incidence 26 o < ic;
il ya donc réflexion partielle. 2) n1 = 1. 5 et n2 =?
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