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diffraction par un trou

Posté par
only-you
27-09-09 à 19:06

Bonsoir à tous,

j'aimerais que vous me certifiez mes réponses et m'aidiez dans le cas où j'ai pu rencontrer un quelconque probleme sur l'exercice que voici :

On réalise la diffraction d'un faisceau laser par un trou de diamètre a. Le laser émet une lumière monochromatique de longueur d'onde dans le vide .
On place l'écran à une distance D = 4.50 m du trou.
On mesure le rayon r de la tache centrale de diffraction pour quatre valeurs du diamètre a :

_____________________________________________________________

a(m)___4.9E-4________6.2E-4_____8.2E-4______1.2E-3___________

r(m)___7.5E-3________6.0E-3_____4.5E-3______3.0E-3___________

L'écart angulaire ente le centre de la tache centrale et la première extinction a pour expression dans ce cas :
= 1.22/a

1. L'angle étant petit , on considère que tan =. Montrer que = r/D
j'ai trouvé: = tan= opp/adj = r/D donc = r/D

2. En déduire la relation suivante r = 1.22D/a.
ma réponse : = 1.22/a et =r/D
donc r = *D
     r= 1.22D/a

3. vérifier par une analyse dimentionnelle que cette relation est homogène.
j'ai trouvé : j'ai calculé et j'ai dit que a Esct- je juste??

4. Tracer la courbe r= f(1/a). A partir de la courbe, détermniner la valeur de .
j'ai trouvé: j'ai tracé la courbe mais comment faire pour déterminer ?

Merci d'avance

Posté par
coriolan
re : diffraction par un trou 27-09-09 à 21:02

1 et 2 OK

3) r,D,a ont la dimension d'une longueur
[r]=L.L/L =L

4)Tu as obtenu une droite
r=1,22..D/a  peut s'écrire r=1,22..D .(1/a)
D et sont constants
r=k.(1/a)  avec k=1,22..D
r=f(1/a) est du type r=kx
c'est donc une droite de coefficient directeur k.
Tu détermines donc ,graphiquement ,la pente de la droite (k),et tu peux en déduire puisque D est connu.

Posté par
only-you
re : diffraction par un trou 28-09-09 à 19:03

pour la 3), je ne comprends pas d'où vient votre calcul, sachant que r = L/2 non?

pour la 4), j'ai bien saisi le raisonnement mais je ne me souviens plus comment on fait habituellement pour déterminer graphiquement la pente d'une droite ..

Posté par
coriolan
re : diffraction par un trou 28-09-09 à 19:59

3) il faudrait que tu cherches des exemples "d'analyse dimentionnelle" ou "d'équation aux dimensions "avec google ,pour comprendre la méthode.

4)tu choisis deux points  quelconques sur la droite (A et B),de coordonnées xA yA et xB yB
la pente de la droite vaut (yA-yB)/(xA-xB).
Choisis des points assez éloignés pour améliorer la précision du calcul

Posté par
coriolan
re : diffraction par un trou 28-09-09 à 20:32

un exemple de site pour "analyse dimensionnelle"

Posté par
only-you
re : diffraction par un trou 29-09-09 à 18:27

Bonjour,

j'ai calculé la pente mais je trouve : 3.1E-6 m donc = 3100 nanomètre mais c'est impossible car les longeurs d'ondes des couleurs sont comprises entre 400 et 800 nanomètres .. Où est mon erreur?

Posté par
only-you
re : diffraction par un trou 29-09-09 à 18:29

" [r]=L.L/L =L "

de plus, à quoi correspond tous ces L ?

Posté par
coriolan
re : diffraction par un trou 29-09-09 à 19:58

c'est bien d'avoir un regard critique sur ton résultat.
Tu as fait une erreur.
La pente (k) est plutôt de l'ordre de 3,6.10-6m2

k=1,22..D
=k/(1,22.D)=3,6.10-6/(1,22.4,5)=6,55.10-7m=655.10-9m=655nm


pour analyse dimensionnelle,L est la dimension d'une longueur
on obtient r en multipliant une longueur d'onde (dimension L) par une distance (dimension L) et on divise par un diamètre( dimension L).
La dimension de r est donc L*L/L=L
la relation est donc homogène puisque r est un rayon (dimension L) et que *D/a  a pour dimension L

Posté par
only-you
re : diffraction par un trou 29-09-09 à 21:42

j'ai corrigé mon erreur pour la pente ; concernant l'analyse dimentionnelle, je n'ai pas encore bien tout saisi ( pourquoi L partout par exemple) donc je vais allez étudier en profondeur le site
en tout cas merci pour vos explications qui m'ont reellement aidée



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