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Diffraction par une fente ...

Posté par
Lunie
30-10-11 à 15:45

Bonjour !

Alors ... il y a quelque chose que je ne comprends pas sur le chapitre modèle ondulatoire de la lumière , diffraction .

Je prends un exemple, pour me faire comprendre :

On éclaire une fente, de largeur a ,avec un laser. On observe la figure de diffraction sur un écran situé à une distance D de la fente.
La tache de diffraction a une largeur de 6,25.10^-2m


On me demande de calculer la largeur de la fente sachant que la distance de la fente à l'écran blanc est de 3,0m et que la longueur d'onde du laser vaut 633nm.

Avant de regarder le corrigé, voici comment j'avais fait :

. J'avais tout d'abord construit le schéma 1 ( en pièce jointe)

a tan a (2D/2 )/ D =d/D
Et =/a  (formule cours)

d'où d/D = 2 /a

Ainsi, a = D*2 / d

a =( 3*2*633.10^-9) / 0,65.10^-2 = ...


En regardant le corrigé, je me suis tout de suite rendu compte que mon schéma était faux ( le schéma 2 est le schéma exact )
Cependant, je ne comprends, pourquoi c'est le schéma 2 qui est correct et pourquoi pas le 1 ..

Et Bien sûr, si je pars du schéma 2 , la réponse est toute autre :

= tan = d/D
Or = / a ( formule du cours)
alors, d/D = /a

et a = D /d
a = 633.10^-9*3 / 0,65.10^-2 0,3 mm


Mais, à partir de mon premier schéma,  pourquoi n'aurais-je pas pu faire également :

= tan = d/2 /D
or, =/a
d'où d/2 /D = /a

Ainsi, a = D / d/2 ....



J'espère que vous pourrez m'aidez ..

Bon dimanche

Lunie.

Diffraction par une fente ...

Posté par
paulette242
re : Diffraction par une fente ... 30-10-11 à 16:21

Bonjour,
personnellement je pense qu'il y a une erreur dans ta correction, si il parle bien de largeur de la tache dans l'énoncé alors la formule à utiliser est bien : a=2D/d , c'est a dire que c'est bien ton schema a toi (schema 1) qui correspond. en revanche, si il parle de demi tache centrale, ou de demi quelque chose en rapport avec ce qui est mesuré, c'est le schéma 2 qui correspond, et la formule sera alors a=D/d.      

Posté par
Lunie
re : Diffraction par une fente ... 30-10-11 à 17:39

Merci pour ton avis Paulette242

C'est la correction de mon prof, donc c'est pas possible que ce soit faux ...

Je suis perdue en ce qui concerne ces situations ... car si j'utilise le schéma 1, je ne trouverai pas le même résultat que si j'utilise le schéma 2 :/

Posté par
gbm Webmaster
re : Diffraction par une fente ... 30-10-11 à 20:35

Salut,

il faut bien se rappeler de la définition de l'écart angulaire : c'est l'angle sous lequel est vu la moitié de la tache centrale depuis l'objet diffractant.

D'où l'utilisation du schéma 2 pour appliquer la définition.

Relire cette fiche pour plus de précisions :

Modèle ondulatoire de la lumière

Posté par
Lunie
re : Diffraction par une fente ... 30-10-11 à 22:43

merci gbm d'être venu sur ce sujet


Oui Mais je trouve que le schéma 1 respecte aussi cette définition ... en fait, je trouve même qu'il respecte plus la définition que le schéma 2 car dans le schéma 2, d pourrait être la largeur entière de la tâche centrale, non ?
Dans le schéma 1, on voit bien que d est la largeur totale de la tache et que d/2 est la moitié de la tâche centrale depuis l'objet diffractant faisant un angle

J'ai beau revoir mon cours, je bloque la dessus .. Pourtant je connais la formule = /a et l'application du calcul avec la tangente mais je trouve que dans l'énoncé, il n'est pas précisé dans quelle situation on se trouve ... Est-ce à nous de la deviner ? :/

Désolé pour les confusions ..


Bonne soirée

Posté par
122155
re : Diffraction par une fente ... 30-10-11 à 23:10


l'écart angulaire est l'angle sous lequel est vu la moitié de la tache centrale depuis l'objet diffractant.et non pas l'angle sous lequel on voit toute la tache  .

le deuxième est correct.
donc : La tache de diffraction qui  a une largeur de d=6,25.10^-2m

d : c'est la largeur de la tache et non pas de moitié de la tache centrale.
les deux schémas sont faut.
tan\teta=\frac{\frac{d}{2}}{D}=\frac{d}{2D}

Diffraction par une fente ...

Posté par
122155
re : Diffraction par une fente ... 30-10-11 à 23:18

je voulais dire que les deux schémas que tu as donné là haut sont faut.

Posté par
Lunie
re : Diffraction par une fente ... 31-10-11 à 11:46

Merci 122155!

Citation :
l'écart angulaire est l'angle sous lequel est vu la moitié de la tache centrale depuis l'objet diffractant.et non pas l'angle sous lequel on voit toute la tache  .


Dans mon schéma 1, est bien l'angle sous lequel est vu la moitié de la tâche centrale (d/2)  et a = 2. Dans ce schéma, a est l'angle sous lequel est vu toute la tâche.

Dans quelle situation feront donc nous ce calcul  ? ( calcul que j'ai fait  à partir du schéma 1, je ne comprends pas pourquoi il est faux ... )

L'angle a sous lequel la tâche centrale est vue de la fente est a = 2.

a tan a (2d/2 )/ D =d/D
Et = 2/a  (formule cours) puisque a =2

d'où d/D = 2 /smb]/a

Ainsi, a = D*2 / d


SI je pars de votre schéma ( qui pour moi est en fait le même que mon schéma 1 sauf que vous n'avez pas tracé l'autre bissectrice ... )
= d/2 /D = d/2D
Or, = /a
Donc d/2D = /a

Et a = 2D / d

Je trouve la même chose ...


Mais, si je pars du schéma 2, je ne trouve pas la même chose ...car j'ai l'impression que ce schéma considère que est l'angle sous lequel est vu la totalité de la tâche centrale ( a moins que la totalité de la tâche centrale est 2D pour ce schéma ... )
pour ce schéma, on trouve :


tan d/D
Donc d/D = /a
et a =D/d


.....

Posté par
122155
re : Diffraction par une fente ... 02-11-11 à 19:47

  tu fais une confusion entre a : qui la largeur de la fente provoquant la diffraction de la lumière et 2a .
et tu dois savoir que la relation tn=coté opposé/coté adjacent
ne s'applique que dans un triangle rectangle.[img1]

Posté par
Lunie
re : Diffraction par une fente ... 03-11-11 à 20:06

Bonsoir 122155, Merci

Citation :

  tu fais une confusion entre a : qui la largeur de la fente provoquant la diffraction de la lumière et 2a .


Oui, en effet.
Citation :

Dans quelle situation feront donc nous ce calcul  ? ( calcul que j'ai fait  à partir du schéma 1, je ne comprends pas pourquoi il est faux ... )

L'angle a sous lequel la tâche centrale est vue de la fente est a = 2.

a tan a (2d/2 )/ D =d/D
Et = 2/a  (formule cours) puisque a =2

d'où d/D = 2 /smb]/a

Ainsi, a = D*2 / d


Ce calcul que j'ai effectué plus haut[url][/u est la recherche de 2. Ce n'est pas la largeur de la fente, comme j'ai pu faire l'erreur plus haut. Mais sinon, le calcul est bon ? ( même si ce n'est pas ce que l'on me demande ... )
Ce n'est pas un triangle rectangle mais dans mon livre, il ya un exo corrigé qui applique exactement le même calcul pour un schéma similaire ...

Je m'emmêle, je suis sure que ce n'est pas très difficile pourtant ...



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