Fibre optique en gélatine

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Modèle:Vidéo

Sommaire 1 Présentation de l'expérience 2 Matériel 3 L'expérience 3.1 La manipulation 3.2 Que voit-on ? 4 Explications 4.1 De manière simple 4.2 Questions sans réponses 4.3 Allons plus loin dans l'explication 5 Liens avec d'autres expériences 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard 5.2 Autres expériences 5.2.1 Sur le site Scientibus de l'université de Limoges : 6 Applications : liens avec le quotidien 7 Catégories

Présentation de l'expérience

Comment fabriquer une fibre optique?

Matériel

• Un laser (exemple : pointeur laser ou laser porte clés)
• Des feuilles de gélatine alimentaire
• Un frigidaire

L'expérience

La manipulation

Préparer de la gélatine en suivant les instructions du paquet (mettre plusieurs feuilles). Afin d'accélérer de processus de gélatinisation vous pouvez utiliser un congélateur, mais faites attention de ne pas la laisser trop longtemps(environ 1h15). Une fois la gélatine suffisamment compact, découpez une lamelle. Placez le rayon laser devant votre lamelle en faisant varier son angle d'entrée.

Que voit-on ?

Le rayon laser rebondit sur les bords de la gélatine.

Explications

De manière simple

Suivant l’angle avec lequel le rayon arrive dans la gélatine il rebondit, ou non, sur les bords de la gélatine. Le rayon, allant de rebond en rebond, est donc guidé.

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

Tous les milieux ont un indice optique, par exemple l’indice du vide est égal à 1.On considère que l’air qui nous entoure à le même indice. Tous les autres milieux ont un indice supérieur à 1.

Un rayon lumineux peut toujours passé d’un milieu A d'indice n1 à un milieu B d'indice n2, si l’indice de A est inférieur à l’indice de B (par exemple de l’air vers la gélatine). Par contre l’inverse n’est pas toujours vrai : c’est ce qui se passe dans notre expérience.

Quand un rayon passe d’un milieu plus réfringent (exemple : la gélatine) vers un milieu moins réfringent (exemple : l’air) il existe un angle limite de réflection totale :

  angle limite = arcsin(n2/n1) avec n1>n2.

Au delà de cet angle d'incidence le rayon est entièrement réfléchit.

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

• Fibre optique en Nylon
• Arc en ciel de chambre
• Propagation des ondes dans des milieux différents

Autres expériences

Sur le site Scientibus de l'université de Limoges :

• Fibre optique liquide
• Fibre optique plastique

Applications : liens avec le quotidien

C'est de la culture, ça aide à comprendre le monde !!

Catégories

Fibre optique en gélatine