Dr. Linda GHEGAL Physique

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Dr. Linda GHEGAL

Physique

1^ème Année TC LMD

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Université des Frères Mentouri Constantine 1

Année universitaire 2019 - 2020

(2)

Plan d’exposé

Partie I: Optique géométrique

1. Les lois de réfraction et de réflexion totale.

2. Construction de l’image (Miroir-Dioptre-Lentilles minces).

3. Œil et Instruments optiques.

(3)

Plan d’exposé

Partie II: Mécanique des fluides 1. Hydrostatique.

2. Hydrodynamique.

(4)

1. Les lois de réfraction et de

réflexion totale

(5)

(6)

Le But !?!

(7)

Etudier

Le comportement de la lumière dans des

différents milieux

(8)

Définition

5

(9)

6

 Dans un milieu

Transparent

Homogène: mêmes propriétés en tout point.

 Isotrope: mêmes propriétés dans toutes les directions, la lumière se déplace

Rectilignement : en ligne droite

 Rayon lumineux : est le nom donné à la droite représentant la trajectoire de la lumière.

 La propagation du rayon lumineux est prise de la gauche vers la droite.

(10)

 Comportement de la lumière dépend des indices de réfraction des milieux.

 Milieu transparent est caractérisé par indice de réfraction

n

C : Vitesse de la lumière dans le vide ‘et l’air’. C= 3.10⁸ m.s^-1 v : Vitesse de la lumière.

Air :

Verre:

Eau:

avec

(11)

 Dioptre: est une surface qui sépare deux milieux d'indices de réfractions différents.

Eau

Air

(12)

Dioptre

(13)

Dioptre (air-eau)

(14)

Dioptre plan: La surface est plane

Dioptre sphérique: La surface est sphérique

Air Verre

Verre Air

(15)

Les lois de réfraction et de réflexion totale

5

(16)

(17)

: Rayon incident

(18)

: Rayon incident : Point d’incidence

(19)

: Rayon incident

: Droite au dioptre au point d'incidence._┴

: Point d’incidence

(20)

: Rayon incident

: Droite au dioptre au point d'incidence._┴

: Point d’incidence : Angle d’incidence

(21)

(22)

(23)

(24)

: Rayon réfracté

: Angle de réfraction

Phénomène de Réfraction

(25)

se rapproche de la normale

(26)

: Déviation

(27)

Lois de Réfraction

La 1^ère loi :

appartient au même plan que et

(28)

La 2^ème loi :

Loi Snell Descarte :

Lois de Réfraction

(29)

(30)

: On doit calculer

: Angle d’incidence limite

(31)

On distingue trois cas et

(32)

On distingue trois cas

Phénomène de réfraction

et

(33)

Phénomène

de réfraction Phénomène de réflexion totale

et

(34)

Phénomène

de réfraction Emergence

rasante Phénomène

de réflexion totale

et

(35)

1^er cas

(36)

1^er cas

(37)

1^er cas

(38)

s’éloigne de la normale

1^er cas

(39)

: Déviation

1^er cas

(40)

1^er cas

(On utilise les deux lois de Réfraction)

(41)

Phénomène de Réflexion totale

2^ème cas

(42)

2^ème cas

: Rayon réfléchi

: Angle de réflexion

(43)

2^ème cas

: Déviation

(44)

2^ème cas

Lois de Réflexion totale

La 1^ère loi :

appartient au même plan que et

(45)

2^ème cas

Lois de Réflexion totale

La 2^ème loi :

(46)

3^ème cas

Emergence rasante

(47)

Remarque

Phenomène de réfraction:

 La loi de Snell Descarte :

Si : et

On obtient Loi de Kepler

(48)

Remarque

Phenomène de réfraction:

 La loi de Snell Descarte :

Si : et

On obtient Loi de Kepler



Pour une incidence rasante :

Angle de réfraction limite

(49)

Miroir

5

(50)

 Miroir: C'est une surface qui réfléchisse complètement la lumière.

Air

Miroir

(51)

Air

Miroir

(52)

Miroir plan: La surface est plane

Miroir sphérique: La surface est sphérique Air

Air

Miroir Miroir

(53)

Lame à faces parallèles

5

(54)

Association de deux dioptres plans parallèles entre eux

Air

Vitre

e : Epaisseur

(55)

 La lumière n’est déviée par un passage à travers une vitre ?

(56)

(57)

(58)

(59)

Phénomène de Réfraction

(60)

(61)

(62)

(63)

Loi Snell Descarte : ₍₁₎

(64)

Deviation : _(a)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

: On doit calculer

(71)

: On a trouvé

(72)

: On a trouvé Phénomène de Réfraction

(73)

(74)

(75)

(76)

Loi Snell Descarte : ⁽²⁾

(77)

Deviation : ^(b)

(78)

Loi Snell Descarte

• Dioptre (air-vitre) : (1)

(79)

• Dioptre (air-vitre) :

• Dioptre (vitre-air) : (2)

(1)

(80)

(1)

On a

(81)

(1)

On a

On obtient alors

La lumière n’est déviée par un passage à travers une vitre

(82)

Déviation

• Dioptre (vitre-air) : (b)

(a)

On a

La déviation totale

Ne sont pas

dans le même ses

(83)

 Décalage d

(84)

 Décalage d :

e

On a et

(85)

 Décalage

(d) (c)

 Décalage maximal:

(Incidence est rasante) (*)

(86)

Prisme

5

(87)

 Prisme est l'association de deux dioptres plans non parallèles.

il est utilisé pour dévier un rayon lumineux « réfracter ou réfléchir la lumière ».

(88)

Le chemin du rayon lumineux à travers le prisme. n_p=1.52 Sommet A=60°

A

n_p=1,52 n_a=1

Air

Prisme

(89)

A

(90)

A

(91)

A

(92)

A

(93)

A

(94)

A

(95)

A

Loi Snell Descarte :

(96)

A

Deviation : ^(a)

(97)

A

(98)

A

(99)

A

Sommet :

(100)

Démonstration de

A

B C

•Triangle :

(101)

A

(102)

A

: On doit calculer

(103)

A

: On a trouvé

(104)

A

: On a trouvé Phénomène de Réfraction

(105)

A

Phénomène

de Réfraction Phénomène

de Réfraction

(106)

A

Phénomène

de Réfraction

(107)

A

Phénomène

de Réfraction

Deviation : ^(b)

(108)

 Déviation totale

• Dioptre (air-prisme) :

• Dioptre (prisme-air) : (b)

(a)

Sachant que

La déviation totale

 Déviation minimale

(*)

(*) (a) et (b)

(109)

 La condition d’émergence

(110)

Remarque

Tout rayon incident normal au dioptre n'est pas dévié.

(111)

Air

Miroir

Remarque

(112)

Remarque

(113)

Remarque

(114)

Remarque

(115)

(116)

(117)

(118)