FIBROSCOPIE



16 000 morts par an en France provoqué par le cancer du colon.

Pourtant une simple fibroscopie du colon (coloscopie) permet de le déceler avant qu'il ne prenne une forme dangereuse.


1. Qu'est ce qu'une fibroscopie ?

La fibroscopie est un examen médical permettant d'observer l'intérieur du corps sans pratiquer d'opération (pas de découpe au bistouri). Cette technique consiste à introduire, par les voies naturelles, un tube souple élément d'un appareil nommé "fibroscope".

Le tube d'un fibroscope contient différentes parties :


Fibroscope


Le fibroscope est donc essentiellement un appareil permettant de voir à l'intérieur du corps. Il est utilisé pour l'examen du système digestif (oesophage, estomac, côlon, intestin grêle), urinaire, ou respiratoire (bronche).
Notons également son emploi dans l'industrie pour l'examen de l'intérieur d'un moteur, dans le batiment pour l'observation de l'intérieur d'une cloison, et même par l'armée ou la police.



2. Comment une fibre optique transmet-elle la lumière ?

Expérience 1 :

Je disperse un peu de poussière dans le faisceau d'un laser pour le rendre visible. Comment se propage la lumière du laser dans l'air ?



Réponse


Le flexible d'un fibroscope, qui contient les fibres optiques, peut se plier. La lumière ne se propagerait-elle pas en ligne droite dans une fibre optique ?

Pour répondre à cette question, nous devons réaliser une autre expérience.



Expérience du laser et de l'aquarium :

Nous projetons un faisceau laser vers la surface d'un récipent contenant de l'eau.
La position de départ est la normale (direction perpendiculaire) à la surface. La lumière se propage en ligne droite.
Inclinons peu à peu le faisceau laser jusqu'à l'horizontale et observons ce qui se passe.


1 : rayon incident
2 : rayon réfléchi
3 : rayon réfracté


La lumière se propage t-elle toujours en ligne droite ? dans l'air ? dans l'eau ? au passage de l'air à l'eau ?


Réponse


Expérience avec le rayon incident arrivant par l'extérieur :



Faisons varier l'angle du rayon incident et observons comment les angles du rayon réfléchi et du rayon réfracté évoluent.

Le rayon réfracté peut-il atteindre 90° lorsque l'angle du rayon incident varie ?
Peut-on toujours observer simultanément les 3 rayons lumineux ?


Réponses


Changeons de sens au rayon et observons ce qui se passe dans l'expérience suivante.



Expérience avec le rayon incident arrivant par l'intérieur



Pouvez vous situer sur ce dessin les 3 rayons (incident, réfléchi, et réfracté) ? Faite varier l'angle incident de 0° à 90°. Peut-on toujours observer simultanément les 3 rayons lumineux ?

En vous basant sur les deux expériences précédentes et sachant que le demi-cylindre transparent est en plexiglas, déterminez les deux conditions nécessaires à la disparition totale du rayon réfracté.



Milieu transparent air plexiglas eau
Vitesse de la lumière
(km/s) 		300 000 200 000 220 000


Une fibre optique est constituée essentiellement de 2 parties :





Pouvez vous nommer les rayons au point B ? Quel est le rayon qui a disparu ?

La vitesse de propagation de la lumière doit-elle être plus rapide dans la gaine, ou dans le coeur pour qu'il n'y ai plus que 2 rayons aux points B et C ?