Physique
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Influence de l'angle i sur la déviation.
Introduction

Considérons le montage expérimental ci-contre : il se compose d'un plateau tournant, gradué, sur lequel est disposé un prisme d'angle A et d'indice n, dont on a pris soin de placer la face d'entrée perpendiculairement au repère 0-180° et l'arête sur l'axe de rotation du disque. Une source lumineuse S fournit un pinceau de lumière monochromatique dont la largeur est juste suffisante pour qu'au voisinage de A, l'arête du prisme coupe le pinceau en deux parties : l'une, qui passe au dessus du prisme, vient frapper en O l'écran d'observation E ; l'autre en revanche le traverse et subit une déviation suivant AF.

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L'animation suivante illustre l'existence d'un minimum de déviation pour le prisme :

A l'aide de ce dispositif qui permet d'atteindre facilement la valeur des angles et , cherchons à construire la courbe qui lie ces deux grandeurs. Commençons pour cela par nous placer en incidence rasante :

le pinceau émergent vient alors frapper l'écran en , ce qui correspond à une déviation maximale .

Tournons maintenant progressivement le disque gradué, dans le sens trigonométrique : l'angle d'incidence diminue et sur l'écran le point se rapproche de jusqu'à une position dont il s'éloigne ensuite pour retrouver lorsque atteint une certaine valeur , sa position de départ en . Au niveau de l'angle dont les variations suivent celles de la longueur , il en résulte que la déviation passe donc par un minimum pour une valeur de l'angle d'incidence, avant de reprendre sa valeur de départ lorsque , c'est-à-dire lorsqu'il y a émergence rasante du pinceau lumineux.

Conclusion

Lorsqu'un pinceau lumineux traverse un prisme, il subit une déviation qui dépend de son angle d'incidence ; en particulier, il existe une valeur de pour laquelle l'angle de déviation est minimal.

Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)