Exo Fibre Optique avec rayon de courbure

Slt a ts!!!

Jsuis en train de bosser mon Dm de physique et la, j’avoue que j’ai un peu d’mal…

Voici l’énoncé:

–Une fibre optique cylindrique est formée d’une ame en verre d’indice n1 entourée d’une gaine en verre d’indice n2 plus faible que n1.

–Dans la première question, j’ai calculé l’ouverture numérique, ON=0.212…
et n1 = 1.5
Je peux aussi calculer n2 mais ce n’est pas demandé.

Voila où je bloque, question 2:

–Le diamètre de l’ame est d=0.05 mm. On courbe la fibre. La lumière incidente est un faisceau parallèle arrivant normalement à l’entrée de la fibre. Toute la lumière incidente est transmise par la fibre. Quel est le rayon de courbure R (de l’axe de la fibre) minimal réalisant cette condition?

–En fait, je vois pas bien a quoi correspond le rayon de courbure et surtout avec quel formule ou quelle expression je vais pouvoir le faire intervenir…

Mci de votre aide!!!

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Ben, il suffit de faire un schéma pour avoir la réponse. Je vais essayer d’expliquer avec des phrases le schéma à faire, c’est pas simple :blush:

Considérons que la fibre forme un arc de cercle (le rayon de courbure est alors le rayon de l’axe de la fibre). Il faut représenter par exemple la marche de deux (ou plusieurs) rayons lumineux qui arrivent sur l’âme de la fibre en incidence normale sur le dioptre d’entrée de la fibre. Choisir un de ces deux rayons tangentiellement au dioptre coeur/gaine de la fibre le plus proche du centre de courbure. Choisir le ou les autres rayons comme on veut. Examiner avec quel angle d’incidence ces rayons arrivent sur le dioptre âme/gaine le plus éloigné du centre de courbure.

Ensuite, il faut se poser la question suivante: parmi tous les rayons tracés, lequel est susceptible de ne pas subir une réflexion totale sur le dioptre coeur/gaine le plus éloigné du centre de courbure ? Quand on a identifié ce rayon, il suffit d’écrire la condition de réflexion totale pour ce rayon et on est alors sûr que tous les autres rayons lumineux dans la fibre seront aussi totalement réfléchis par le dioptre coeur/gaine.

Je ne sais pas si j’ai été assez clair… :blush:

Pour le rayon de courbure : lorsque du courbe ta fibre, il y a un point où c’est « plus courbé » que les autres (grossièrement, au milieu de la courbure quoi).

Le rayon de courbure, c’est le rayon du cercle tangent à la courbe en ce point.

Ou alors, de manière encore plus grossière : tu t’imagines qu’en fait ta fibre est « enroulée autour d’un arc de cercle », et là le rayon de courbure c’est le rayon de ce cercle.

Donc plus le rayon de courbure est petit, et plus la fibre est courbée.

Dans le cadre de ton problème, en fait il faut trouver une condition pour qu’il y ait toujours réflexion totale du faisceau à l’intérieur de la fibre (mais je suppose que tu l’avais compris).

Si tu es en sup, tu peux à mon avis prendre comme approximation que la fibre est enroulée sur un arc de cercle. Dans ce cas tu devrais avoir des relations pas trop compliquées.

EDIT : ah ben j’ai été grillé :laughing:

lol merci beaucoup, on n’avait encore jamais parler de courber la fibre mais maintenant j’arrive a m’imaginer la chose, c’est bon :wink:

J’vous tiendrez au courant pour la réponse, pour voir si c’est plausible comme résultat lol

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je trouve R=4.95mm, je me rends pas trop compte mais je pense que c’est trop faible nan?

Mci

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:blush: Euh, comme ça, sans avoir fait les calculs, je ne sais pas si ce résultat est juste ou faux…

c’est pas grave, merci de votre aide

je repars a l’internat…lol

+++

la reponse exacte est 0,57mm
Mais je pense que ton prof doit deja avoir repondu a tes attentes

ernesto dans sa signature a écrit:

perceverence

Argh! persévérance. Une seule lettre juste sur 6 consécutives dans une signature… :confused:

Teteph a écrit:

[quote=« ernesto dans sa signature »]
perceverence
Argh! persévérance. Une seule lettre juste sur 6 consécutives dans une signature… :confused:
[/quote]

Ca s’appelle de la personnalisation ! :grin: