Interférence, diffraction et réseaux

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Interférence, diffraction, réseaux, ondes, fentes, ouverture circulaire

Résumé du document

Les interférences sont la combinaison de deux ondes successibles d'interagir.
Deux fentes éclairées par la lumière monochromatique d'un laser et séparées d'une distance d sont considérées comme deux sources de radiations. Les faisceaux présents en phase ou non sont cohérents dans les deux cas, impliquant un phénomène d'interférence. Lorsqu'on place un écran à une distance D (D>>d) on y observe une série de franges plus claires, les interférences constructives, et d'autres plus foncées, les interférences destructives.

Extraits

[...] Et là seulement, grâce à λ le nombre de fentes dans le réseau inconnu pour être déterminé. Tableaux des mesures Phénomène de diffraction et d'interférence Fente rectangulaire ORDRE D ∆D X ∆X λexp ∆ λexp moyenne 634,22 22,25 Ouverture circulaire ORDRE D ∆D X ∆X d ∆d Les réseaux de diffraction Ordre 1 Couleur λthéor D ∆D Z ∆z Θ ∆θ λexp ∆λexp violet bleu vert orange Ordre 2 Couleur λthéor D ∆D Z ∆z Θ ∆θ λexp ∆λexp violet bleu vert orange Présentation des calculs Diffraction et interférence Ouverture circulaire Nous savons que : θ = λb ⇔ b = λθ avec : θ= Z D ⇔ b = = ∆b = (∆λλ+∆D D+∆zz).b= Fente rectangulaire λexp = bzmD avec : λ= la longueur d'onde la longueur d'une fente (longueur théorique b =0,12 mm) ordre la distance entre la dia et l''écran ∆λexp = λexp.( ∆DD+ ∆zz ) = Phénomène combiné interférence-diffraction On sait que d · sin θ = nλ ⇔ d = nλ sin θ = nλz * D = = où z*=XN est la largeur d'une frange claire Ainsi on trouve un rapport bd = Réseaux de diffraction Réseaux à nombre de fentes connu λexp= 1N.sinθNth .106 avec θ = zD ∆θ = ( 12( arctanzmaxDmin-arctan zminDmax)) ∆λexp = λexp.(∆zz+∆DD) Réseaux à nombre de fentes inconnu La méthode utilisée est d'utiliser la moyenne des valeurs expérimentales de l'ordre 1 et 2 calculé précédemment. [...]

[...] Deux fentes éclairées par la lumière monochromatique d'un laser et séparées d'une distance d sont considérées comme deux sources de radiations. Les faisceaux présents en phase ou non sont cohérents dans les deux cas, impliquant un phénomène d'interférence. Lorsqu'on place un écran à une distance D (D»d) on y observe une série de franges plus claires, les interférences constructives, et d'autres plus foncées, les interférences destructives. Le phénomène d'interférence réagit selon l'équation suivante : α = PI.d.sinθλ Principe de l'expérience L'expérience consiste à déterminer et vérifier la position des minimas d'intensité. [...]

[...] Diffraction par une fente Notions théoriques La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle ou une ouverture. Lorsque les ondes entrechoquent une fente, celles-ci sont diffusées et l'image sur l'écran aura un maxima principal suivi de maxima de plus en plus petits, dû aux interférences constructives et destructives. Le phénomène de diffraction réagit selon l'équation suivante : β = PI.a.sinθλ Principe de l'expérience L'expérience consiste à déterminer la longueur d'onde λ du laser. Pour cela, il est nécessaire de vérifier premièrement la position correcte des minima d'intensité pour les fentes rectangulaires et circulaires. [...]

[...] Secondement, une fois λ déterminé, il faut vérifier la distance inter-fente d pour une paire de fentes. Finalement, le procédé interférence-diffraction pour des paires de fentes de taille non négligeable afin de vérifier un bon rapport des distances b/d. Réseaux de diffraction Notions théoriques Un réseau est un dispositif optique constitué de plusieurs fentes dans lesquelles passe la lumière. Celle-ci forme sur l'écran une figure de diffraction et d'interférences. Principe de l'expérience Le but de cette manipulation est de trouver le nombre de fentes dans un réseau inconnu. [...]