II Conditions d’émergence du rayon incidence
II Conditions d’émergence du rayon incidence
II-1 Condition sur r’, r et A
Pour que le rayon lumineux émerge du prisme en I’, il ne doit pas y avoir de réflexion totale, alors: r′≤λ=sin−1(1n)
Envisageons le chemin inverse, d’après le principe du retour inverse de la lumière, r≤λ=sin−1(1n) Ainsi: A=r+r′≤2λ=2sin−1(1n)
Pour que le rayon lumineux émerge du prisme, il faut que : A≤2λ=2sin−1(1n) , r′≤λ=sin−1(1n) et r≤λ=sin−1(1n)
II-2 Condition sur i
De la relation r≤λ, nous avons: r′≤λ⇔r+r′≤λ+r⇔A≤λ+r. Ainsi: {A−λ≤rr≤λ⇒ A−λ≤r≤λ(1).
A−λ≤r≤λ⇔sin(A−λ)≤sin(r)≤sin(λ)=1n n.sin(A−λ)≤n.sin(r)≤sin(λ)=n.1n
n.sin(A−λ)≤sin(i)≤1
Supposons sin(i0)=n.sin(A−λ)
Nous avons donc : i0≤i≤π2 avec i0=sin−1(n.sin(A−λ)) et λ=sin−1(1n)
Pour un prisme dont l’angle au sommet vaut 600 et n=1,5, i0 = 280
On doit donc en pratique éclairer le prisme de façon suffisamment oblique pour espérer voir la lumière ressortir par la face attendue.
Pour les petits angles; sinθ≃θ
On a les formules du prisme suivantes: {i=nrA=r+r′i=nr′D=(n−1)A