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STAGE - DIFFRACTION ET INTERFÉRENCES

Exercice d'application


Observer : Ondes et matière

  • Exercice : Diffraction et interférences lumineuses

     

    Le commentaire du professeur : 
Cet exercice de physique va vous permettre de revoir l’expérience des doubles fentes d’Young qui associe ces deux phénomènes.

    Énoncé :

    On envoie de la lumière d’un laser de longueur d’onde $\lambda=632,8$ nm sur deux fentes verticales identiques d’ouverture $\alpha$, distantes entre elles d’une longueur $l$.


    L’observation se fait sur un écran situé à une distance $D= 2,0$ m des fentes.

    $\rightarrow$ On mesure un écart angulaire $\theta =1,6 \times 10^{−3}$ rad.

    $\rightarrow$ On mesure une distance de $9,5$ cm entre $11$ franges brillantes. 
La photo ci-dessous montre la figure obtenue sur l’écran d’observation :

    onde_rouge.png

    1) Quels sont les phénomènes caractéristiques des ondes qui se produisent ?

    2) Expliquer pourquoi ces deux phénomènes apparaissent sur l’écran.

    3) Quel phénomène est caractérisé par l’écart angulaire $\theta$ ?

    4) Calculer l’ouverture, notée $a$, des fentes.

    5Que peut-on dire quant aux deux ondes lumineuses au niveau des franges sombres ? Au niveau des franges brillantes ?

    6) Déterminer l’écart entre les deux fentes.

    7) Prévoir l’évolution de la figure observée si l’on modifie les paramètres suivants, les autres paramètres expérimentaux restent inchangés.


    A) On augmente l’écart entre les deux fentes.

    B) On diminue l’ouverture des fentes.

    C) On remplace le laser rouge par un laser vert. (Domaine de longueur d’onde du rouge : $620 -780$ nm ; du vert : $500-578$ nm.)

     

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