Bonjour, je bloque sur cet exercice. Serait-il possible de m’aider ?

Bonjour,

1) Pour que la lumière se propage le long de la fibre, il faut que l'angle i entre le rayon incident et la normale au plan de séparation des 2 milieux, soit supérieur à une certaine valeur i(limite) pour laquelle le phénomène de réfraction disparait au profit de la réflexion.

Quand i est inférieur à i(limite), il y a donc réfraction du rayon. Et l'angle entre le rayon réfracté r et la normale vérifie la relation de Snell-Descartes :

n₁sin(i) = n₂sin(r)

La valeur maximale de r étant de 90°, soit sin(r) = 1, on en déduit :

n₁sin(i(limite)) = n₂ x 1

soit i(limite) = arcsin(n₂/n₁)

Pour n₁ = 1,5 et n₂ = 1,0, on trouve :

i(limite) = arcsin(1,0/1,5) ≈ 41,8° soit environ 42°.

2) Voir ci-dessous

Le rayon incident se propage de proche en proche par réflexion, donc en conservant l'angle i initial.