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Niveau terminale
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Dm de physique

Posté par
Noamarchand1
15-10-17 à 16:46

Bonjour je suis en terminale S, et mon professeur de physique nous a donné un dm à faire pour vendredi. Hors l'énoncé et les questions sont très proches d'autres exercices présents ici, mais a une chose près. Je vous l'explique. Voici l'énoncé :

On utilise un laser DE longueur d'onde lambda= 605nm pour éclairer une lame de verre d'indice N = 1,51. On veut déposer sur le verre une couche antireflet d'épaisseur e et d'indice n pour annuler la réflexion de la lumière laser en incidence normale ( rayon incident perpendiculaire à la surface ).


Après voilà la différence avec les autres sujets (je ne sais pas comment vous expliquer car il s'agit d'un schéma si vous ne comprenez pas dites le moi en commentaire)

En gros nous avons donc un milieu d'indice n depaisseur e au dessus d'un milieu d'indice N il y a une lumière d'incidence qui arriver dans le milieu n et deux rayons de forment le premier réfléchit à la surface du milieu et repart le deuxième quant à lui (c'est ici que c'est étrange compare aux autres sujets), le deuxième rayons donc entre dans le milieu n pour aller toucher la bas du milieu n mais ce rayon n'est pas dans la continuité de la lumière incidente, il touche donc le bas du milieu n il est réfléchit et à la sortie de ce milieu il est encore dévié.

Donc on nous demande après
b) on admet que l'amplitude de l'onde résultantes est nulle si n2=N; justifiez cette hypothèse et caliculer n

Dois-je utiliser la différence de marge et si oui comment car oui ces interférences sont destructives la formule est donc petit delta = (2k+1)/2 x lambda
Car le deuxième rayon n'est pas continu.

Je vous remercie d'avance si vous avez des réponses à me donner, n'hésitez pas me dire si je ne suis pas claire, je débute aha, merci.

Posté par
dirac
re : Dm de physique 16-10-17 à 14:25

Hello

La question telle que posée me laisse perplexe. Essayons de clarifier tes idées.

On peut voir 2 sous-questions dans la question posée:

1ere sous question: Comment faire que les rayons soient en opposition de phase (interférence destructive maximale)

Tu as bien compris je crois que la différence de marche entre 2 rayons successifs était

\delta = 2ne

Et que pour avoir une interférence destructive, il fallait que cette différence de marche soit un multiple impair de 1/2 longueurs d'onde, soit

2ne = (2k+1)\frac{\lambda}{2}

Soit e = (2k+1)\frac{\lambda}{4n},  qui prend pour plus petite valeur e_{min} = \frac{\lambda}{4n}

Mais arrivé là, on a juste prouvé que l'amplitude de l'onde résultante serait minimale, car ses composantes en opposition de phase

2eme sous question:  Comment faire que les amplitudes soient les mêmes?

En effet si les amplitudes sont les mêmes:   A = A'
Et qu'elles sont en opposition de phase  (cf 1) ) , alors l'amplitude résultante est = A - A' = 0

Et c'est une valeur de l'indice n qui permet de réaliser A = A',  cette valeur étant n = N

Mais la question posée est:

Citation :
on admet que l'amplitude de l'onde résultantes est nulle si n2=N; justifiez cette hypothèse


Et là je ne vois pas de justification qui ne fassent pas appel à des notions complètement hors programme de Terminale.

- As tu vu en cours (autre part dans le DM) la notion de coefficients de réflexion et de transmission?
- Quelle est la question a) du DM que tu ne reprends pas ici
  

Posté par
Noamarchand1
re : Dm de physique 16-10-17 à 16:31

Bonsoir alors non nous n'avons pas du tout vu en cours cette notion de coefficient.

Et voici la question a)
a) Pour supprimer le reflet, les interférences des 2 rayons (lumière et réfléchie), doivent-elles être constructives ou destructives?

J'ai donc répondu qu'elles doivent être constructives pour qu'ainsi elles s'annulent.

Nous avons aussi une question c) et une question d) Voulez vous que je vous les potes également?

Ainsi pour que la question b) je ne comprends pas d'où vient le "4n'" et le 4n dans les formules. (Je ne suis pas très forte en physique veuillez m'excuser)

Je vous mets ci dessous le schéma correspondant à l'énoncé (j'ai trouvé comment faire aha)

Posté par
Noamarchand1
re : Dm de physique 16-10-17 à 16:31

Excusez moi je n'arrive pas à mettre la photo du schéma, j'espère avoir été compréhensible quant à sa description.

Posté par
dirac
re : Dm de physique 16-10-17 à 16:38

Citation :
Je ne suis pas très forte en physique


Tu tends à le démontrer en effet lorsque tu écris :  

Citation :
elles doivent être constructives


  (bon plus haut je tentais un trait humoristique)

Pour minimiser/supprimer le reflet il faut des interférences DESTRUCTIVES

Je fais une série de petits schémas et je reviens les poster ici

Posté par
Noamarchand1
re : Dm de physique 16-10-17 à 16:55

D'accord merci aha voulez vous que je vous donne les questions c) et d)?

Posté par
dirac
re : Dm de physique 16-10-17 à 16:56

Dans les 3 schémas si dessous

En vert foncé  l'onde d'amplitude A (celle reflétée sans traverser la couche e)

En bleu l'onde d'amplitude A' (celle re renvoyée après traversée de e

Dans le 1er schéma: l'interférence est constructive, les ondes sont en phase: les amplitudes s'ajoutent

Dans le 2nd schéma: l'interférence est destructives; les ondes sont en oppositions de phases les amplitudes sont en opposition

Dans le 3eme schéma: l'interférence est destructive: les amplitudes s'opposent et comme elles on pratiquement les mêmes valeurs, l'onde résultante a une amplitude très faible. Si elles avaient eu exactement les mêmes amplitudes: l'onde résultante aurait une une "aptitude nulle" -> donc pas de reflet

As tu mieux compris maintenant la décomposition de la question en 2 sous questions?

Dm de physique

Dm de physique

Dm de physique

Posté par
dirac
re : Dm de physique 16-10-17 à 17:05

Citation :
je ne comprends pas d'où vient le "4n'" et le 4n dans les formules


La différence de marche à 2 composantes:

- la distance plus grande à parcourir:   2 x e  (e à l'aller puis a au retour)
- l'indice du milieu qui "ralentit" la marche: là où l'onde se déplace (à peu près) à la vitesse c dans l'air, elle se déplace à la vitesse  v = c / n  dans le milieu d'indice n

La différence de marche (distance que parcourt le 1er rayon dans l'air avant que le 2nd ne "refasse surface") est donc  2 x e x n

Pour que l'on ait interférence DESTRUCTIVE il faut les 2 ondes soient en opposition de phase,  c'est à dire que 2 x e x n soit égal à 1/2 ou bien 3/2 ou bien 5/2 ... longueurs d'ondes

Est ce plus clair?

N'hésite pas à envoyer les questions c) et d)

Posté par
Noamarchand1
re : Dm de physique 17-10-17 à 20:09

D'accord et bien merci beaucoup, j'ai réussi à faire mon devoir et je l'ai rendu, je vous remercie!

Posté par
dirac
re : Dm de physique 17-10-17 à 20:15

Au moins, ça ... c'est fait ...

N'hésite pas à revenir sur ce sujet si tu ne comprends pas des éléments de la correction de ta copie.

Si ton prof sait expliquer comment n = N  permet de retourner des amplitudes égales (opposées en phases grâce à l'épaisseur e) avec des raisonnements de niveau lycée je suis preneur ... à part des raccourcis "vaseux" je n'ai rien trouvé qui ne fasse appel à des sujets largement post bac ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Dm de physique 18-10-17 à 11:20

Bonjour à vous deux,

@Noamarchand1 :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q08 - Comment bien choisir un titre pour la création d'un message ?



En effet, "DM de physique", c'est un peu vague, surtout pour un forum de physique-chimie.

Posté par
Noamarchand1
re : Dm de physique 18-10-17 à 16:32

Ah oui d'accord désolé, je commence tout juste sur le forum

Posté par
gbm Webmaster
re : Dm de physique 18-10-17 à 18:55

Pas de soucis, ce n'est qu'un simple rappel, en dehors de ça tout est parfait sur le premier sujet : politesse, énoncé clair, proposition de résolution ... Il ne manque plus que le titre !



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