Chapitre 11 • Nature et propagation de la lumière
revanche affectées d’un problème de dispersion intra-modale : l’impulsion lumineuse se
propageant n’est pas parfaitement monochromatique et, comme la vitesse de propagation
dépend de la longueur d’onde, l’impulsion se retrouve étalée dans le temps en sortie de
la fibre (on dit qu’elle est élargie).
Aujourd’hui, les fibres optiques sont utilisées dans de nombreux domaines, allant
des télécommunications aux réseaux informatiques, en passant par des applications
médicales ou domotiques (éclairage intérieur à fibres optiques).
11.3.3 Prisme
Prisme
Un prisme est un milieu transparent homogène d’indice n limité par deux dioptres
plans non parallèles entre eux formant un angle au sommet A (Fig. 11.13a). Un
rayon arrive par la face d’entrée, traverse le prisme et ressort par la face de sortie.
La face opposée est appelée base du prisme.
Un prisme est utile pour ses propriétés de déviation et de dispersion des rayons
lumineux. Dans cette section, nous allons étudier les propriétés de la déviation en
fonction de l’angle d’incidence du rayon incident.
Figure 11.13a Représentation à trois
dimensions d’un prisme à base rectangulaire
Figure 11.13b Définition des angles
utilisés pour l’étude de la déviation.
Un rayon incident pénètre dans le prisme par la face d’entrée en I sous l’angle
d’incidence i. Le rayon réfracté fait un angle r avec la normale à la face d’entrée en I.
Le rayon traverse le prisme et arrive sous l’incidence r’ au point J de la face de sortie. Il
est réfracté avec un angle i’ dans le milieu d’origine (ici, on considère le prisme plongé
dans l’air).
Déviation
La déviation D est l’angle entre le prolongement du rayon incident et le rayon en
sortie du prisme.
a) Conventions
On considère les conventions de signe suivantes :
• les angles i et i’ sont positifs quand les rayons sont du côté de la base du prisme par
rapport aux normales aux faces d’entrée et de sortie aux points I et J ;
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 240 — #250
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revanche affectées d’un problème de dispersion intra-modale : l’impulsion lumineuse se
propageant n’est pas parfaitement monochromatique et, comme la vitesse de propagation
dépend de la longueur d’onde, l’impulsion se retrouve étalée dans le temps en sortie de
la fibre (on dit qu’elle est élargie).
Aujourd’hui, les fibres optiques sont utilisées dans de nombreux domaines, allant
des télécommunications aux réseaux informatiques, en passant par des applications
médicales ou domotiques (éclairage intérieur à fibres optiques).
11.3.3 Prisme
Prisme
Un prisme est un milieu transparent homogène d’indice n limité par deux dioptres
plans non parallèles entre eux formant un angle au sommet A (Fig. 11.13a). Un
rayon arrive par la face d’entrée, traverse le prisme et ressort par la face de sortie.
La face opposée est appelée base du prisme.
Un prisme est utile pour ses propriétés de déviation et de dispersion des rayons
lumineux. Dans cette section, nous allons étudier les propriétés de la déviation en
fonction de l’angle d’incidence du rayon incident.
Figure 11.13a Représentation à trois
dimensions d’un prisme à base rectangulaire
Figure 11.13b Définition des angles
utilisés pour l’étude de la déviation.
Un rayon incident pénètre dans le prisme par la face d’entrée en I sous l’angle
d’incidence i. Le rayon réfracté fait un angle r avec la normale à la face d’entrée en I.
Le rayon traverse le prisme et arrive sous l’incidence r’ au point J de la face de sortie. Il
est réfracté avec un angle i’ dans le milieu d’origine (ici, on considère le prisme plongé
dans l’air).
Déviation
La déviation D est l’angle entre le prolongement du rayon incident et le rayon en
sortie du prisme.
a) Conventions
On considère les conventions de signe suivantes :
• les angles i et i’ sont positifs quand les rayons sont du côté de la base du prisme par
rapport aux normales aux faces d’entrée et de sortie aux points I et J ;
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