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SON ET LUMIÈRE
Lycée des métiers LEONARD DE VINCI - 2013/2014
CCOOMMMMEENNTT TTRRAANNSSMMEETTTTRREE UUNN SSOONN
ÀÀ LLAA VVIITTEESSSSEE DDEE LLAA LLUUMMIIÈÈRREE ??
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Ob
jectifs
Connaissances (A SAVOIR) Capacités (A SAVOIR FAIRE)
Savoir associer phénomène de réflexion totale et fonctionnement d’une fibre optique.
Savoir distinguer fibres optiques a saut d’indice et a gradient d’indice.
Connaître les ordres de grandeurs des vitesses de propagation de la lumière et du son dans l’air.
Savoir que la lumière permet de transmettre des informations.
Savoir que la transmission du son nécessite un émetteur, un milieu de propagation et un récepteur.
Être capable d’étudier expérimentalement les conditions de propagation d’un rayon lumineux dans une fibre optique.
Être capable de décrire, à l’aide d’un schéma, le chemin de la lumière dans une fibre optique.
Être capable d’identifier les éléments d’une chaine de transmission d’un signal sonore par fibre optique.
Être capable de réaliser la transmission d’un signal sonore par fibre optique.
1. La fibre optique
1.1. Fibre à saut d’indice
La fibre optique est un ............................ qui exploite les propriétés ...................... de la lumière.
Elle est généralement constituée d’un cœur en verre enveloppée d’une gaine.
Le cœur de la fibre est constitué d’un indice nC ........................................ que celui nG du verre
composant la gaine (nG < nC).
Le rayon lumineux se propageant dans le cœur de la fibre subit une ...........................................
dés qu’il vient « frapper » le verre composant la gaine, tout au long de la fibre.
L’....................................... d’une fibre est l’angle que fait le rayon lumineux pour pénétrer
dans la fibre, permettant ainsi le phénomène de réflexion totale, si sin < n2
C – n2
G.
1.2. Fibre à gradient d’indice
Dans une fibre à gradient d’indice, l’indice de réfraction du cœur décroît de façon continue de
part et d’autre de l’axe de la fibre.
Le rayon lumineux a alors une ....................................................... dans la fibre.
Gaine en verre nG nG < nC
nC
Gaine en verre nG
Cœur de la fibre
Cœur de la fibre
Gaine en verre
Gaine en verre nG
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Cœur de la fibre
Gaine en verre
Plastique de protection
OPTIQ 2 CCOOMMMMEENNTT TTRRAANNSSMMEETTTTRREE UUNN SSOONN
ÀÀ LLAA VVIITTEESSSSEE DDEE LLAA LLUUMMIIÈÈRREE ??
1re PRO
1CTRM S.P.C. / COURS 2/2
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2. Transmission d’un son avec une fibre optique
2.1. Vitesse de transmission
Lorsque deux personnes se parlent, le son se transmet dans l’air à la vitesse de ...................
Lorsque les distances sont grandes, le son met beaucoup de temps pour se propager.
On utilise alors différents procédés pour transmettre le son (fibre optique, satellite, ...).
La fibre optique permet de transmettre le son à la vitesse de la lumière c = ...............................
2.2. Chaine de transmission
Pour transmettre un son, on le convertit en signal électrique, puis en ..........................................
........................................................................ À la sortie de la fibre optique, le signal lumineux
est converti en signal électrique, puis en son.
Fibres optiques
Source sonore
convertisseur
son signal électrique
(microphone + amplificateur)
convertisseur
signal électrique signal lunmineux
convertisseur
signal lumineux signal electrique
convertisseur
signal électrique son
(amplificateur + haut parleur)
Récepteur
Fibre optique
partie
récepteur
partie
émetteur