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Un verre d’indice

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

Un verre d’indice n (réel) est recouvert d’une mince couche transparente d’épais- seur aet d’indiceN (réel). L’air a pour indice 1.

Une OPPH monochromatique à polarisation rectiligne arrive en incidence normale sur le dioptre air-couche mince en x=0. On notera la représentation complexe du champ électrique associé

Ð→

E1=E0.ei(ωt−kx)Ðuz

On ne considèrera dans ce problème que les ondes 1, 2 , 3, 4 et 5.

air (1) (N) verre (n)

1 3 5

2 4

−a 2

a

2 x

1. Donner la représentation complexe associée à chacune de ces ondes.

2. Écrire les équations liant ces expressions.

3. On souhaite annuler la réflexion sur le premier dioptre pour la longueur d’onde λj =570nm. Un logiciel de calcul formel nous permet de déterminer la condition pour laquelle E02=0 :

ej.2

.N.a.ω

c .(N2+n.NNn)=Nn+N2n.N En déduire la ou les valeurs de aetN pour satisfaire la condition.

4. On souhaite limiter les reflets pourpres visibles sur le verre. Comment alors choisir a?

1. On rappelle que pour l’OPPH : ÐB→=

Ð→k ∧ÐEω .

L’absence de densité de courant aux interfaces et le fait que les champ soient tangents aux interfaces imposent la continuité de ces champs au niveau des interfaces, ce qui donne :

Enx=0 :RRRRR RRRRR RRRRR

E01+E02=E03+E04

E01E02=N.E03N.E04

et En x=a:RRRRR RRRRR RRRRR

E03.e−j.N.

ω

c.a+E04.ej.N.

ω c.a

=E05.e−j.n.

ω c.a

N.E03.e−j.N.ωc.aN.E04.ej.N.ωc.a=n.E05.e−j.n.ωc.a 2. L’égalité des parties imaginaires nous donne : sin(2.N.ωc )=0 soita=

p.π.c 2.N.ω L’égalité des parties réelles nous donne alorsRRRRR

RRRRR RRRRR

p impair∶ − (N2+n.NNn)=Nn+N2n.N p pair∶ + (N2+n.NNn)=Nn+N2n.N

. Seule la condition pimpair donne une solution : N =√

n On doit donc avoir N =√

neta= (2.p+1).π.c 4.N.ω

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