physique (seconde) · Chapitre 5 · Exercice de TD
L'angle limite d'une fibre optique
Signaux Lumineux · Lois de Snell-Descartes et réflexion totale · niveau 2
Énoncé
Une fibre optique est constituée d'un cœur en verre () entouré d'air ().
1. Rappeler la condition pour qu'une réflexion totale soit possible à un dioptre.
2. Calculer l'angle limite de réflexion totale au dioptre verre-air.
3. Un rayon frappe la paroi du cœur avec un angle d'incidence de par rapport à la normale. Sort-il de la fibre ?
Corrigé
1. Elle exige que la lumière aille du milieu le plus réfringent vers le moins réfringent, soit . Ici : la condition est vérifiée.
2. À l'angle limite, donc , d'où .
3. : le rayon subit une réflexion totale, il ne sort pas de la fibre et poursuit son chemin dans le cœur. C'est ce guidage qui rend la fibre optique utilisable sur de longues distances.
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