TP Prisme

Union générale des étudiants de Tunisie
Bureau de l’institut Préparatoire Aux Etudes D'ingénieurs De Tunis
Modèle de compte-rendu de TP
Le goniomètre
à prisme
Ce document a été publié pour l’unique but d’aider les étudiants , il est donc strictement
interdit de l’utiliser intégralement en temps que compte-rendu à rendre aux professeurs .

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Bureau de l’institut Préparatoire Aux Etudes D'ingénieurs De Tunis
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l’utiliser intégralement en temps que compte-rendu à rendre aux professeurs .
I. Objectifs de la séance :
 Etablir les formules du prisme.
 Déterminer graphiquement le minimum de déviation.
 Connaître les différentes couleurs du spectre ainsi que leurs déviations
respectives
 Utilise 
 Mesurer la déviation en fonction de i.
 Mesprisme.
     correspondant à une certaine longueur
 par le minimum de déviation.

Modèle de compte-rendu de TP
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II. Matériel utilisé :
1. Le prisme : a. Définition :
Un prisme est un élément optique utilisé pour réfracter la lumière, la réfléchir
ou la disperser en ses constituants (les différents rayonnements de l'arc-en-ciel
pour la lumière blanche). C'est traditionnellement un prisme (solide) droit à
base triangulaire, constitué d'un matériau transparent réfringent : verre,
plexiglas, notamment 
 sommet » et
la partie la plus épaisse (B), la « base ». 
entre les deux surfaces est appelé « 
sommet » du prisme, il est souvent noté A.
b. Principe :
Lorsque la lumière passe de l'air au verre, par exemple, elle est réfractée.
Lorsqu'elle ressort par l'autre face, elle est de nouveau réfractée. Le rayon ou
faisceau incident est donc dévié. Mais l'indice de réfraction n'est pas le même
pour les différentes longueurs d'onde. De sorte que, un faisceau de lumière
blanche est séparé en ses composantes : le bleu est plus dévié que le jaune, lui-
même plus dévié que le rouge.        
lumière polychromatique. Dans ces conditions, le prisme peut être
utilisé pour analyser un rayonnement visible
polychrome (spectroscopie).
Dispersion de la lumière blanche à
travers un prisme

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c. Géométrie.
 Les formules du prisme :
i. Réfraction sur la face d'entrée :
Appliquons la loi de Snell-Descartes
ii. Réfraction sur la face de sortie :
Appliquons encore la loi de Snell-Descartes
iii. Angle A :
Dans le triangle IJK, la somme des mesures
angles est  :
 :   
iv. Déviation D :
Dans le triangle IJS Dans le triangle IJS, la
somme des mesures angles est  :
Donc      or  
Conclusion :
Pour un prisme plonge dans l'air, la théorie complète du prisme est contenue
dans les quatre formules que l'on vient
d'établir.
Ces relations sont générales si l'on adopte les
conventions des signes suivantes :
 i et i' sont comptés positivement.
 Lorsque les normales extérieures sont
situées entre le sommet et les rayons, on
donne à r et r' le même signe que i et i'.
D ne dépend que de i, n, et A  On pourra s'en servir pour connaitre n.
Si i>0 et i>r (car n>1), on a i'>r' donc

Modèle de compte-rendu de TP
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 Si i>0 (conventions présentées avant), alors D>0 et la déviation se fait
toujours vers la base.
 Discussion des formules du prisme :
i.  :
Condition sur « r »
En pénétrant par la première face du prisme, le rayon incident est réfracté puis
tombe sur la deuxième face sous  . 
faut que   (défini par  
 )  
     . Or 
  .
On en conclut donc que :
Condition sur « A»
  et      
ii. Etude de la déviation du prisme :
Variation de D avec angle A du prisme :
La différenciation des lois du prisme on obtient
    et dr=0.
 -dA
 :
Or n>1, alors 
>0 car  ce qui entraine    et donc
.
La déviation D est donc une fonction croissante de A.