Incidence d'un rayon lumineux sur un dioptre eau/air

[LouisDS]

Bonjour,
Pour mes révisions d'un concours je tombe sur une question que je trouve un peu piège, c'est un cas de figure qu'il me semble qu'on ne rencontre jamais dans les cours (du moins ceux que je trouve sur internet).
Voilà l'énoncé (à chaque item il faut répondre par Vrai ou Faux) :

Un rayon lumineux monochromatique se propageant dans l’eau rencontre un dioptre plan eau/air avec
une incidence normale (le rayon lumineux incident est perpendiculaire au dioptre).
A) Dans ce cas, les directions des rayons, incident et réfléchi, sont confondues.
B) Dans ce cas, les directions des rayons, incident et réfracté, sont confondues.
C) Dans ce cas, il n’y a pas de rayon réfracté.
D) Dans ce cas, il n’y a pas de rayon réfléchi.

D'après moi la A est vraie, la B, la C et la D Fausses. Je ne vois pas pourquoi il n'y aurait pas de rayons réfléchis.
Pouvez vous me dire si mon raisonnement est bon ?

[pascal16]

le bout de certaines fibres optique est coupé selon un angle qui n'est pas de 90° pour éviter les perturbations dues aux ondes réfléchies.

pour la B, quelle définition tu appliques pour direction ?
Si c'est le sens mathématique, ie : sur la même droite, pourquoi elle serait fausse ?

[LouisDS]

J'ai du mal à voir le lien avec la fibre optique.

Il me semble que l'on parle de la loi de Snell-Descartes pour la refraction, qui explique qu'un rayon réfracté est relatif à l'angle d'incidence du rayon incident sur le dioptre. En l’occurrence il me semble que la refraction ne confond jamais ces deux rayons non ?

[pascal16]

pour n1 et n2 non nuls
n1sin i1 = n2 sin i2
sin i1=0 implique sin i2=0

[LouisDS]

Je suis navré mais c'est du chinois pour moi

[pascal16]

quand un rayon arrive perpendiculairement à une surface.
un partie repart en marche arrière sur la même droite, une partie continue sur la même droite.
pour moi, B est vrai, quel argument as-tu pour dire que c'est faut ?

[LouisDS]

La question est de savoir si le rayon incident et réfracté sont confondus. Lorsque l'on dit qu'une partie repart en marche arrière sur la même droite, c'est le rayon réfléchi, pas le rayon réfracté. Le rayon réfracté est dans ce cas là celui qui continue dans l'axe de la normale.
Dites moi si j'ai tord.

[LouisDS]

Merci Cartogy de nous éclairer.
Je suppose donc que malgré le fait que le rayon incident soit perpendiculaire au dioptre, son rayon réfracté n'est pas lui aussi perpendiculaire, il a un angle ? Et si oui dans quel sens part alors la refraction ?

[Black Jack]

Salut,

Pas trop d'accord avec certaines des réponses données.

Pour moi,


Piqué sur le net :

"On notera que quelle que soit la valeur de l'angle d'incidence sur un dioptre séparant deux milieux d'indices différents il existe toujours un rayon refléchi"

De plus, dans le cas de l'exercice, l'angle d'incidence est inférieur à l'angle de réflexion totale, une" partie" de la lumière passe de l'eau vers l'air.

Pour moi, il y a donc à la fois réflexion et réfraction... et comme l'angle d'incidence est nul, les rayons incident, réfléchi et réfracté ont une même direction ...
MAIS le rayon réfléchi est de sens opposé au rayon incident (et aussi réfracté)

Ceci dit, si l'auteur fait ou ne fait pas la distinction entre "direction" et "sens", les réponses aux questions diffèrent.

[LouisDS]

@Cartogy Je crois que tu confonds refraction et réflexion.

@Black Jack Nous sommes donc d'accord j'ai bien l'impression !