Transmettre un signal

Merci !

Fiches
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Transmettre et stocker de l'information
Corpus - | Corpus - 1 Fiche
&nbsp
Transmettre un signal

FB_Bac_98618_PhyT_S_039

39

87

2

Rappels de cours

1Les lois de Snell-Descartes

&thinsp Une onde lumineuse se propage &agrave la vitesse dans un milieu transparent d&rsquo indice n.


&thinsp &Agrave la travers&eacute e de la surface de s&eacute paration entre deux milieux, le rayon suit les lois de Snell-Descartes (voir sch&eacute ma).

&thinsp Si  i1&lt ilimite  : n1  sin  i1=n2  sin  i2 avec i2&gt i1 car n2&lt n1.

Si i1&gt ilimite il y a r&eacute flexion totale et i&prime 1=i1.

2La transmission filaire optique


&thinsp Une fibre optique est constitu&eacute e d&rsquo un c&oelig ur d&rsquo indice plus &eacute lev&eacute que la gaine (voir sch&eacute ma) de telle sorte que la fibre peut constituer un guide si le signal lumineux se r&eacute fl&eacute chit totalement sur la surface qui s&eacute pare le c&oelig ur de la gaine.


&thinsp Dans une fibre monomode, le c&oelig ur est tr&egrave s petit et la lumi&egrave re ne peut que suivre la direction principale de la fibre.

Les rayons entr&eacute s simultan&eacute ment dans une fibre multimode de plus grand diam&egrave tre parcourent des chemins diff&eacute rents appel&eacute s modes  : il y a &eacute talement du signal. La qualit&eacute de r&eacute ception est moindre.

3Les caract&eacute ristiques de la transmission

On peut &eacute valuer l&rsquo affaiblissement d&rsquo un signal transmis entre deux points M0 et M1 en calculant le coefficient d&rsquo att&eacute nuation   :



, puissance en M1 et , puissance en M0 en Watts (W)

en d&eacute cibels (dB)

M&eacute thodes

Calculer l&rsquo angle d&rsquo acceptance d&rsquo une fibre

Une fibre est compos&eacute e d&rsquo une gaine d&rsquo indice n2=  1,40 et d&rsquo un c&oelig ur d&rsquo indice n1=  1,52. D&eacute terminer l&rsquo angle d&rsquo acceptance &alpha (angle maximal entre un rayon incident et l&rsquo axe de la fibre).

Conseils

ilim est d&eacute fini par rapport &agrave la normale &agrave l&rsquo axe de la fibre.

Solution

La loi de Descartes s&rsquo &eacute crit n1  sin  i1=n2  sin  i2. La valeur d&rsquo une fonction sinus ne peut d&eacute passer  1. &Agrave la limite avec &alpha = 90 &ndash ilim.

D&rsquo o&ugrave .

Cela correspond &agrave un angle d&rsquo acceptance &alpha = 90&deg   &ndash   67&deg   =  23&deg .

Comprendre le principe d&rsquo une fibre optique

Une fibre optique de de diam&egrave tre total est compos&eacute e d&rsquo un c&oelig ur de silice tr&egrave s pure de de diam&egrave tre, d&rsquo une gaine de silice de moins bonne qualit&eacute optique de de diam&egrave tre et d&rsquo une protection en plastique.

1. Calculer l&rsquo &eacute paisseur de la protection. Comparer au diam&egrave tre du c&oelig ur. Le sch&eacute ma du recto de la fiche est-il &agrave l&rsquo &eacute chelle  ? Conclure.

2. La gaine peut &ecirc tre de moindre qualit&eacute . Pourquoi  ?

3. Il faut amplifier le signal lorsqu&rsquo il y a moins de 1  % de la puissance initiale. Quel est le coefficient d&rsquo att&eacute nuation correspondant  ?

Solution

1.  L&rsquo &eacute paisseur de la protection vaut , soit pr&egrave s de fois le diam&egrave tre du c&oelig ur. Le sch&eacute ma n&rsquo est pas &agrave l&rsquo &eacute chelle. Le c&oelig ur est en r&eacute alit&eacute tr&egrave s petit.

2.  La gaine provoque la r&eacute flexion d&rsquo un rayon incident vers le c&oelig ur de la fibre mais le signal ne doit pas s&rsquo y propager. Sa qualit&eacute a moins d&rsquo importance que celle du c&oelig ur.

3.

>>