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Détermination de l’interfrange
Bonjour,
j'aurais besoin d'aide pour un exercice.
Voici l'énoncé :
Pour mesurer avec précision l'interfrange d'une figure obtenue avec des fentes d'Young distantes entre elles d'une
longueur ( l ) et la lumière rouge d'une diode de fréquence (f= 4,76.10^14) , un élève photographie l'écran à
l'aide d'une webcam.
Cet écran est situé à la distance (D) des fentes.
Il traite ensuite la photographie obtenue avec un logiciel analysant l'intensité de chaque point de la photo selon sa
position sur une droite et obtient la courbe ci-dessous.
1. Donner le nom du phénomène physique étudié.
2. Calculer la longueur d'onde de ce laser.
3. Indiquer sur la courbe où se situe le milieu des franges sombres et le milieu des franges brillantes.
4. Que peut-on dire quant aux deux ondes lumineuses au niveau des milieux des franges brillantes, sombres ?
5. Calculer l'interfrange ( i ) en pixels avec la précision maximale en expliquant la méthode utilisée.
6. Sachant que 1 000 pixels sur la photo couvrent 3,0 cm sur l'écran, calculer l'interfrange en mm.
7. Sachant que i = lambda . D / l et qu'on maintient l et D constants, comment va varier l'interfrange si on remplace le laser rouge par un laser vert ?
Pour la 1) j'ai mis que c'etait un phénomène de diffraction par fente d'Young
la 2) je n'arrive pas a trouver la vitesse de propagation pour calculer avec la fréquence la longueur d'onde
...
Bonsoir
Il s'agit d'un phénomène d'interférence entre les deux ondes diffractées par les deux fentes. Comme les intensités diffractées dépendent de l'abscisse sur l'écran, les maximums d'intensités ne sont pas tous égaux comme dans la théorie simplifiée du phénomène d'interférence. Mais tu dois étudier les abscisses des maximums et des minimums d'intensité en utilisant ton cours sur les interférences.
Pour 2, tu vas déduire la longueur d'onde de l'interfrange.
Je suis allé un peu trop vite dans le déroulement des questions...
Pour la 2 : puisque la fréquence de l'onde est connue, la célérité de la lumière étant aussi connue : facile de calculer la longueur d'onde...
Pour la (3 j'ai mis que le milieu des franges sombre correspondent au minimum d'intensité sur la courbe et
Pour les brillante j'ai mis que c'était le maximum d'intensité sur la courbe.
pour la (4 je n'est pas bien compris la question
Merci de me répondre.
Je suis allé un peu trop vite dans le déroulement des questions...
Pour la 2 : puisque la fréquence de l'onde est connue, la célérité de la lumière étant aussi connue : facile de calculer la longueur d'onde...
merci
pour la 2)
j'ai mis lambda = célérité * T = célérité / fréquence
( 3 * 10 ^8 ) / (4,76*1014) = 6,30 *10^-7
du coup 630 nm
Tu as sûrement étudié le phénomène d'interférence lumineuse en cours. À quelle condition obtient on un maximum d'intensité lumineuse ? À quelle condition obtient on un minimum ?
Je pense que c'est quand le milieu de frange est brillant qu'on a un maximum et inversement pour le milieu de frange sombre.
Pour la 5) j'ai dit qu'il y a 9 interfrange de 0 à 800 pixel ce qui donne 800/9=89 pixel pour un interfrange est-ce que sa suffit ?
pour la 6) et la 7) j'aurais besoin d'explication car je n'est pas très bien compris les question svp
6 : un pixel correspond à 3.10-3cm donc 89 pixels...
7 : dans quel sens varie la longueur d'onde quand on passe du rouge au vert ? Or l'interfrange est proportionnel à la longueur d'onde...
Merci, du coup :
6) 89 pixels correspond a 89 * 3 * 10-3 = 2,7 *10-1 cm, a convertir en mm et donc 2,67 mm .
7) elle va être entre 500 à 577 nm, et je n'est pas bien compris l'histoire de proportionnalité
Pour la led rouge : la deuxième question a conduit à 
630nm
Pour la led verte : est de l'ordre de 525nm soit une valeur nettement plus faible.
Compte tenu de la formule donnant l'interfrange, quand diminue, l'interfrange augmente ou diminue ?
bien sûr : regarde bien la formule : imagine, par exemple que soit divisée par 2 ; il est évident que l'interfrange i sera aussi divisé par 2 si "a" et "D" restent fixes. Tu as tout de même rempli des tableaux de variations en cours de maths !
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