20. Optique géométrique
20. OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
On se référera au Cours de Physique de Feynman, Mécanique 2, Chap. 26 et 27.
Exercice 20.1 Lorsque nous sommes devant un miroir plan ordinaire, notre image
apparaît renversée de gauche à droite. L’image de notre main droite est la main gauche
de la « la personne » dans le miroir. Pourquoi le miroir ne renverse-t-il pas aussi le haut
et le bas ? Qu’est-ce qui est renversé dans le miroir ?
Exercice 20.2 Un homme peut marcher à 1,5 m s −1 sur un trottoir, mais seulement
à 1 m s −1 sur le terrain bosselé montré sur la figure 20.1. Il part du point A, à 40 m d’un
mur, et veut aller en B, à 35 m au sud du trottoir le long du mur.
Figure 20.1
A
B
K
C
C
Champ
5
3
Mur
(a) Si cet homme marche sur le trottoir jusqu’en K, puis traverse le terrain en ligne
droite jusqu’en B, quelle est la longueur de AK qui lui permet d’arriver en B dans
le temps le plus court ?
Note : Il est légitime de supposer la « loi de la réfraction » en résolvant ce problème.
Toutefois, si vous êtes courageux, vous pouvez essayer de le résoudre sans cette
hypothèse !
(b) Quel est son temps le plus court t min ?
(c) Quel temps t faut-il en passant par d’autres voies ACB et AC B, si CK = KC =
3 m ?
Exercice 20.3 La lumière émise par la source S envoie un rayon lumineux étroit perpendiculaire à un écran situé à 1 m, comme sur la figure 20.2. Le pinceau atteint l’écran
en P. Si une plaque de lucite d’indice de réfraction 1,50 et d’épaisseur 0,20 m est introduite de telle façon que le pinceau l’atteigne avec un angle d’incidence de 30 ◦ ,
Figure 20.2
S
P
P
Lucite
1 m
0,20 m
(a) Trouver le déplacement latéral du rayon, PP .
(b) Trouver l’augmentation du temps du chemin S P = t 0 + Δt, par rapport au chemin
dans l’air S P = t 0 .
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
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20. OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
On se référera au Cours de Physique de Feynman, Mécanique 2, Chap. 26 et 27.
Exercice 20.1 Lorsque nous sommes devant un miroir plan ordinaire, notre image
apparaît renversée de gauche à droite. L’image de notre main droite est la main gauche
de la « la personne » dans le miroir. Pourquoi le miroir ne renverse-t-il pas aussi le haut
et le bas ? Qu’est-ce qui est renversé dans le miroir ?
Exercice 20.2 Un homme peut marcher à 1,5 m s −1 sur un trottoir, mais seulement
à 1 m s −1 sur le terrain bosselé montré sur la figure 20.1. Il part du point A, à 40 m d’un
mur, et veut aller en B, à 35 m au sud du trottoir le long du mur.
Figure 20.1
A
B
K
C
C
Champ
5
3
Mur
(a) Si cet homme marche sur le trottoir jusqu’en K, puis traverse le terrain en ligne
droite jusqu’en B, quelle est la longueur de AK qui lui permet d’arriver en B dans
le temps le plus court ?
Note : Il est légitime de supposer la « loi de la réfraction » en résolvant ce problème.
Toutefois, si vous êtes courageux, vous pouvez essayer de le résoudre sans cette
hypothèse !
(b) Quel est son temps le plus court t min ?
(c) Quel temps t faut-il en passant par d’autres voies ACB et AC B, si CK = KC =
3 m ?
Exercice 20.3 La lumière émise par la source S envoie un rayon lumineux étroit perpendiculaire à un écran situé à 1 m, comme sur la figure 20.2. Le pinceau atteint l’écran
en P. Si une plaque de lucite d’indice de réfraction 1,50 et d’épaisseur 0,20 m est introduite de telle façon que le pinceau l’atteigne avec un angle d’incidence de 30 ◦ ,
Figure 20.2
S
P
P
Lucite
1 m
0,20 m
(a) Trouver le déplacement latéral du rayon, PP .
(b) Trouver l’augmentation du temps du chemin S P = t 0 + Δt, par rapport au chemin
dans l’air S P = t 0 .
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
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