Ondes - Interférence et diffraction

Thèmes abordés

Onde électromagnétique, diffraction, interférence, frange brillante, fentes de Young, Pythagore

Résumé du document

Ce document est composé d'un devoir corrigé, plus 3 exercices indépendants sur l'étude des ondes, notamment sur les phénomènes d'interférence et de diffraction.

Extraits

[...] donc un encadrement de la longueur d'onde ? est [547; 635] nm. La valeur de 589.3nm fournie par le constructeur du laser se trouve bien dans l'encadrement calculé, et est très proche de la valeur calculée en (591nm). IV. Exercice 3 - Détermination de l'expression de la différence de marche ? en fonction de ? et D'après le Théorème de Pythagore, D'après le Théorème de Pythagore : En combinant les deux résultats on obtient : On suppose que + = donc ?22 ? ?12 = Or ?22 ? [...]

[...] Étant donné que les fentes S1 et S2 sont placées à égales distances du rayon laser, on aura au point O une frange brillante, résultat de l'addition des deux ondes diffractées. On parle ici d'interférence constructive. L'interfrange est défini par la relation C'est une distance, donc la relation qui est homogène à une distance au carré est forcément fausse. Application numérique : = 5,1 nm III. Exercice 2 - Déterminer une longueur d'onde par interférence Application numérique : = 0.005?? donc ? 0.500?? ? [...]

[...] On en déduit l'incertitude sur l'interfrange = 1.2006?? = 12.60.00.10.10?23 = 0.800.10?5? = 8.00µ?. Il existe aussi une incertitude liée au montage expérimental en ce qui concerne la distance entre le cheveu et l'écran. En effet, en supposant qu'on ait mesuré la distance ? = 1m avec un mètre-ruban gradué au mm, on va alors introduire une incertitude supplémentaire = 1mm. Note : l'incertitude sur la valeur de la longueur d'onde ? du laser est inconnue, on ne va donc pas la prendre en compte. [...]

[...] la distance entre les deux brins de la fourche et on l'exprime en fonction de l'interfrange par la relation ? = donc ? = Une application numérique donne ? = 6321.805????×1? = 61.328.05.10.10??37 = 6.03.10?4m. (à 3 c.s.) La distance entre les brins de la fourche vaut donc environ ? = 603 µm. Le diamètre du brin de cheveu s'exprime par rapport à la largeur de la tâche centrale par la relation ? = ? d'où ? = Une application numérique donne ? = 63215.8712????×1? [...]

[...] Ondes - Interférence et diffraction I. Devoir - Analyse d'un objet diffractant 1. Méthode expérimentale : Pour déterminer les caractéristiques de l'objet diffractant, on va utiliser le montage suivant : On traverse le cheveu de diamètre ? à l'aide d'un laser de longueur d'onde ? = 632.8nm (lumière cohérente). On place à une distance ? = 1m un écran avec un capteur CCD et on enregistre les tâches de diffractions formées par le cheveu. 2. Détermination de l'interfrange et de la tâche centrale Au cours de l'expérience, le capteur CCD a enregistré une image (voir dans l'énoncé). [...]