Département de TECHNOLOGIE PHYSIQUE

Automatisation de l'acquisition d'indice de réfraction

Dans le cadre de la formation technique en Technologie Physique au cégep André-Laurendeau, les élèves sont appelés à réaliser un projet de fin d'études qui répond à un besoin technique et qui exploite les compétences acquises lors de la formation. C'est avec plaisir que je vous présente ma réalisation technique et espère grandement que vous l'apprécierez.

Le projet Automatisation de l'acquisition de l'indice de réfraction est une automatisation de l'une des expériences historiques les plus enseignées lors de tous cours d'initiation à l'optique. L'expérience sert à démonter la loi de Snell-Descartes, mieux connue sous le nom de la loi de la réfraction. Le principe de base de cette loi stipule que la lumière change de direction lorsqu'elle change de matériau. Le plus simple est de constater la bifurcation de la lumière à l'interface air-eau. Dans le cadre du projet, ce n'est pas le rayon réfracté qui est capté, mais le rayon réfléchi à la surface du matériau. Pour en connaître le coefficient de réfraction, on utilise une deuxième loi de l'optique, celle de Brewster. La loi de Brewster stipule que la lumière frappant un matériau se polarise à un certain angle d'incidence. Lorsque cette polarisation se produit, le rayon réfléchi et celui réfracté sont distancés de 90 degrés en plus d'être de polarisation inverse. Si le rayon incident est déjà polarisé, alors il est possible d'observer un minimum d'intensité pour le rayon réfléchi.

L'objectif derrière cette expérience est de réaliser un laboratoire ayant la capacité d'éduquer les élèves tout en leur montrant à manipuler divers éléments technologiques se retrouvant dans des laboratoires modernes. De plus, il est possible d'utiliser ce projet afin d'analyse des matériaux liquides et solides pour en déterminer le coefficient de réfraction. Cette connaissance peut servir entre autres à connaître la nature d'un composé ou encore d'en déterminer la pureté.

Présentement, ce projet est en mesure de faire une acquisition de données sur une plage angulaire déterminée par l'utilisateur. La programmation est de type LabView. Le matériau analysé peut-être liquide ou solide, mais il doit posséder une surface plane analysable d'au moins 2cm². Le logiciel calcule le coefficient de réfraction automatiquement. Il est possible de sauvegarder des données et d'afficher une acquisition antérieure. De plus, il est possible de contrôler manuellement les deux axes motorisés afin d'ajuster les positions pour une meilleure acquisition.