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Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Posté par
Terra-Nova
30-10-14 à 18:46

Bonjour, je bloque sur un exercice un peu d'aide serait la bienvenue. Je ne demande pas les réponses mais juste des explications qui m'aideront à mieux le comprendre.
Voici l'énoncé:

Interférométrie stellaire

Donnée: Approximation des petits angles
Pour une angles petit exp rimer en radians: sin=tan=

Figure 3, 4 et 5

Interfrange lors d'une expérience de fentes de Young
Si un filtre est placé devant le dispositif, sélectionnant une radiation monochromatique de longueur d'onde , l'expression de l'interfrange i avec les notations de la figure 3 est:
i=xD/a

1) Rappeler la condition d'interférences constructives, en termes de différences de marche . Montrer qu'on point de l'écran d'abscisse O, on observe des interférences constructives dans le cas de l'expérience 3.

On incline maintenant la dispositif d'un angle (petit) par rapport à la ligne  de visée
Figure 6

2) En remarquant que les deux angles indiqués sur la figures 6 sont égaux, montrer que la différence de marche au point O entre les ondes provenant des deux trous est =xa

3)Rappeler la conditions d'interférences destructives en termes de différence de marche. Montrer qu'on observe des interférences destructives au point O si: a=/2 (relation 1)

On observe maintenant deux étoiles A et B; l'une située sur l'axe de symétrie du dispositif de fentes de Young, les rayons provenant de l'autre font un angle petit avec cet axe.
Figure 7

Il n'y a pas d'interférence entre des ondes provenant de deux sources A et B; l'intensité lumineuse observée sur l'écran est donc la simple somme des intensités lumineuses des deux figures d'interférences: I=Ia+Ib

On observe des franges d'interférences, puis on fait progressivement augmenter a. Les enregistrement de l'intensité lumineuse observée sur l'écran pour différentes valeur de a sont donnés en figure 8.
Figure 8
4) En vous aidant des questions 2 et 4, proposer une brève explicatio au fait qu'on observe plus de franges d'interférences pour a=325 m

5) Sur l'annexe de la copie qui reproduit la figure 8 pour  a=325 m, et sur laquelle est ajoutée en pointillés l'intensité lumineuse Ia due à l'étoile A, ajouter en bleu l'intensité lumineuse Ib due à l'étoile B.

Mesure de la taille de G2

Données:
Approximation des petits angles -> Pour un angle petit exprimé en radians: tan =
Distance système solaire- centre galactique -> D=27.0x10^11 a.l = 2.55x10^20m
Distance Terre-Soleil (unité astronomique) -> 1 u.a = 1.50x10^11m

On observe G2 avec deux télescopes (figure 9) qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre de plusieurs dizaines de mètres: ils jouent le rôle de fentes. Un filtre placé devant les télescopes permet de sélectionner la longueur d'onde = 2.00m. Un ordinateur combine les deux signaux qui interférent et on observe à l'écran des franges d'interférences du même type que celles étudiées dans la section précédente.
Les deux sources lumineuses à considérer dans l'expérience sont les point extrêmes A et B de l'objet G2.

La figure d'interférence est observable pour a= 10m. Les franges disparaissent pour a= 28m

1) En utilisant la relation 1, calculer l'angle sous lequel on voit G2 depuis la terre.

2)En déduire la taille AB de G2. L'exprimer en unités astronomiques .

3) Par ailleurs on peut mesurer sa masse: mG2= 3xMTerre. D'après vous de quel type d'objet- étoile, planète, astéroïde, poussière, gaz,... s'agit-il et pourquoi?
Mes documents annexes sont trop nombreux pour un seul message je poste donc le reste à la suite  

Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Posté par
Terra-Nova
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 30-10-14 à 18:48

Voici le reste des documents

Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Mesure de la taille de G2 par interférométrie

Posté par
Terra-Nova
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 31-10-14 à 09:25

Personne pour me donner un petit coup de main?

Posté par
PerleDeBazil
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 31-10-14 à 10:21

Salut,
Dans l'expérience de la fig 3, pour arriver au point O, les deux ondes ont la même distance à parcourir. Comme elles ont la même vitesse et la même longuer d'onde, \delta=0.
Ensuite, pour la 2eme question, dans le petit triangle rectangle de la figure 6, tu as sin(\alpha)=\frac{\delta}{a}. En effet, la différence de marche est le "retard" ou l'"avance" que prend une onde sur l'autre, et on le voit bien sur le schéma.
Pour la 3, il faut que soit un multiple de ...

Posté par
Terra-Nova
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 31-10-14 à 11:07

Pour la 3, il faut que delta soit un multiple impair de
enfin =(0.5xk)
C'est ça?

Posté par
PerleDeBazil
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 31-10-14 à 11:13

Non, il faut que soit un multiple impair de \frac{\lambda}{2}, c'est à dire que \delta=(k+0.5)\times\lambda (tu as écrit \delta=(k\times0.5)\times\lambda)

Posté par
Terra-Nova
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 31-10-14 à 12:02

Ah oui, trompé de signe. Merci beaucoup pour votre aide. Serait ce possible que vous m'aidiez pour la suite?

Posté par
Terra-Nova
re : Mesure de la taille de G2 par interférométrie 31-10-14 à 12:04

Désolé pour le double poste. Mais notamment la deuxième parti de la question 3)



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