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Interférences en lumière

Posté par
JacQueline
24-10-13 à 12:05

Bonjour je dois rendre çe devoir lundi je compte sur vous pour m'aider car je comprends pas j'ai réussi a une question. Alors voilà le sujet

Deux fentes fines verticales parallèles, distantes de a , constituent deux sources de lumière monochromatique synchrones.
Des interférences sont observés sur un écran parallèle  au plan contenant les fentes et situe à une distance D de ce plan.
1) D'écrire ce qui est observé sur l'écran.
2) la longueur d'onde utilisée est 510nm
Calculer l'interfranges. a=1,0mm et D = 1,5m
3) la lumière émise par les sources est maintenant constitué de deux longueurs d'onde une a 420nm (violet) et une autre a 630 nom (rouge). Deux systèmes de franges sont ainsi observés sur l'écran: les franges violettes et rouges sont elles sépares de la meme distance ?
4) si O est le point de l'écran équidistant des fentes, à quelle distance de O y a t'il la première coïncidence entre deux franges brillantes correspondant aux deux systèmes de franges ?

J'ai réussi la question 2) alors voilà ce que j'ai fait : i=(longueur d'onde *D ) / a
Il faut tout mettre en mètre donc i= (5,10*10^-7 *1,5) / 0,0010 = 7,65*10^-4 mètre .


Voilà. Pouvez vous m'aider SVP j'aimerai vraiment de l'aide pour cette exercice. Encore merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 12:22

Bonjour,

Que réponds-tu à la première question ?
Quel est le nom de cette expérience ? (C'est le nom d'un physicien et savant britannique du début du XIXe siècle)

D'accord pour ta réponse à la deuxième question.

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 12:29

Bah je sais pas mais je crois savoir que c'est Thomas young ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 12:47

Oui, c'est bien l'expérience d'interférence par les fentes de Thomas Young.
C'est l'expérience qui a permis d'établir la nature ondulatoire de la lumière, contre les partisans de la nature corpusculaire. Tout ceci ayant été à nouveau précisé au XXe siècle.

Tu ouvres ton livre et tu cherches la description de cette expérience. Cela te permettra de répondre à la première question et si tu travailles ce chapitre, cela te permettra aussi de comprendre ce que tu fais dans cet exercice.

Proposition pour la question 3 ?

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 13:40

Alors est ce que c' est ceci : c'est une expérience qui consiste à faire interférer deux faisceaux de lumière issus d'une même source, en les faisant passer par deux petits trous percés dans un plan opaque. La figure place à la distance D est constituée de franges équidistantes alternativement brillantes ou noires ?

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 14:04

Pour la trois je ne comprend pas ..

Posté par
JacQueline
Interferençe 24-10-13 à 16:04

? Pouvez vous continuez a m'aider ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 16:24

Ta réponse de 13 h 40 : oui, c'est bien. Ce serait encore mieux si tu avais bien lu l'énoncé : ici ce ne sont pas deux petits trous, ce sont deux fines fentes parallèles (on fait cela pour avoir beaucoup plus de lumière qu'avec de petits trous).

Questions 1 et 2 : une lumière monochromatique de longueur d'onde 510 nm (vert)

Question 3 : cette fois-ci les fentes sont éclairées par deux sources de lumière ; l'une de longueur d'onde 420 nm (violet) et l'autre de longueur d'onde 630 nm (rouge).
Que verra-t-on sur l'écran ? Explique un peu...

Posté par
JacQueline
Interférences 24-10-13 à 16:28

Désolée je vois pas. Je comprends pas du tout ce qu'on peut voir ..

.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 16:35



Quand on éclaire (comme dans les questions 1 et 2) avec une lumière verte, que voit-on sur l'écran ?

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 16:45

Quand il y a différente radiation qui composent la lumière sont diffracte différemment selon leur longueur d'onde. Les figures de diffraction se superposent ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 16:59

Ce n'est pas de la diffraction. Ce sont des figures d'interférence.

Questions 1 et 2
On observe sur l'écran des franges d'interférence alternativement vertes et noires ; l'interfrange (distance qui sépare le centre de deux franges vertes successives) vaut 0,765 mm

Question 3
Deux systèmes de franges se superposent.
La frange centrale est commune au deux systèmes
Les franges alternativement violettes et noires ont comme interfrange ... mm
Les franges alternativement rouges et noires ont comme interfrange ... mm

D'accord ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:01

Expérimente avec cette animation (change la longueur d'onde par exemple) :

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 17:06

Pour la 1- 0 ,630 mm et la 2- 0,945 mm

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:06

Et regarde ce que cela donne avec 6 faisceaux de couleurs différentes (il y a peut-être une simulation avec deux couleurs, mais je ne la connais pas) :

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 17:08

L'animation ne veut pas marcher ..

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:09

Ton message de 17 h 06 : exact

L'interfrange pour les raies violettes et noires vaut 0,630 mm

L'interfrange pour les raies rouges et noires vaut 0,945 mm

Posté par
JacQueline
Interférences 24-10-13 à 17:11

Mais je vois pas a quoi ça nous sert ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:14

La physique sert à mieux admirer le monde qui nous entoure...
__________

As-tu réussi à voir l'une ou l'autre des animations que je t'ai proposées ? (je pense qu'il faut avoir java sur son ordinateur) ?

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 17:16

Non elles veulent pas s'ouvrir. Oui il fait flash player ..

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 17:16

Faut*

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:23

Je suis très étonné. Et c'est bien dommage car tu aurais pu comprendre beaucoup de choses (surtout avec la première qui est plus simple).

Alors... que réponds-tu à la question 4 ?

Posté par
JacQueline
Interférence. 24-10-13 à 17:28

Je suis sur une tablette donc ça doit pas marcher il me mettent version à télécharger. En gros la question 3 c'était juste calculer ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:32

Question 3
Pour ma part, j'aurais :
. dit ce que l'on voit (message de 16 h 59)
. dit que les interfranges ne sont pas égaux puisque i = .D/a et qu'avec D et a conservés constants, le fait de changer change l'interfrange i
. calculé les interfranges (la réponse de 17 h 09)

Question 4 ?

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 17:40

Je ne comprends pas la question

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:43

Relis mes réponses de 16 h 59 et de 17 h 09

Posté par
JacQueline
Interférences 24-10-13 à 17:46

On fait la soustraction des deux intergranges ?

Posté par
JacQueline
Interférences 24-10-13 à 17:47

Interfranges *

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:53

Tu as :
1) des franges violettes
La première est en O
La seconde est à 0,630 mm
La troisième est à 2 0,630 = 1,260 mm
La quatrième est à ...
La cinquième ...
etc.

2) des franges rouges
La première est en O
La seconde est à 0,945 mm
La troisième est à 2 0,945 = 1,890 mm
La quatrième est à ...
La cinquième ...
etc.

Question 4 :

Citation :
à quelle distance de O y a t'il la première coïncidence entre deux franges brillantes correspondant aux deux systèmes de franges ?


Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 17:57

Il faut que je fasse ceci jusqu'à tant que je trouve le même résultat ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 17:58

À moins que tu te souviennes de ton programme de troisième au collège quand tu cherchais des plus petis communs multiples (PPCM ou PPMC)

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 18:01

Un peu. Mais je prend quoi comme multiple ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 18:05

C'est très facile... Il faut juste travailler un peu, puisque tu as compris.

Je te rappellerai le PPCM quand tu auras trouvé !

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 18:10

Ok.
Je trouve 0; 0,630; 1,26; 1,89; 2,52; 3,15; 3,78 ...
                 0; 0,945; 1,89; 2,83; 3,78..
Les multiples communs sont 0 1,89 3,78 ...
Le plus petit multiple commun non nul est 1,89 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 18:17

Pour les raies violettes, après 3 interfranges on est à 1,89 mm du point O

Pour les raies rouges, après 2 interfranges, on se trouve à cette même distance, 1,89 mm du point O

Les raies se recouvrent là.
_________

630 = 2 32 5 7
945 = 33 5 7

Donc le PPCM est 2 33 5 7 = 1 890

C'est loin le collège...

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 18:20

Ce que j'ai fait en haut est juste donc ?. Et donc à la réponse 4) je met toute ceci alors ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 18:34

Il me semble que l'exercice est fini.
C'est à toi de rédiger au mieux !

Posté par
JacQueline
Interférence 24-10-13 à 18:35

Ok merci beaucoup.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interférences en lumière 24-10-13 à 18:37

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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