Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Les fentes d'Young !

Posté par
Bobinette
29-12-14 à 14:02

Salut à tous

Alors voilà, j'ai un exercice sur les ponde et plus précisement les interférence qui me pose problème :

On s'intéresse à deux fentes d'Young F1 et F2, parallèle à un axe Oy chacune de largeur a=70µm, éclairées par une source monochromatique de longueur d'onde dans le vide de =650nm
Les deux fentes sont placé sur l'ace Ox et séparer d'une distance b.
Le plan d'observation est le plan z=D ou D=1.2m est la distance des fentes à l'écran.
Un point d'observation M de l'écran à les coordonnées (x,y, D)
Voici une photographie des interférences visualisées sur l'écran; on compte 7 franges brillantes à l'intérieures, de la tache centrale brillante.
On rappelle qe l'inter frange, distance entre deux franfes brillantes consécutives est données par  
i= * D/b
On rappelle que l'ouverture angulaire d'un faisceau diffracté par une fente de largeur a est donné par : = /a

I. L'une des deux fentes d'Young est occulté.

1.1 Pourquoi observe-t-on une tache principale sur l'écran ?
1.2 Calculer la largeur L de cette tache lumineuse. Prendre tan = avec en radian.

II. Les deux fentes sont maintenant ouvertes avec un laser rouge.

2.1 Faire un schéma des deux faisceau émergents et hachurer la zone dans laquelle on observe les interférence.
2.2 Pourquoi ces ondes peuvent-elle interférer constructivement ou destructivement ?
2.3 A partir de la figure d'interférence ci dessus obtenue sur l'écran montrer que b = 0.25mm
2.4 Quelle est la nature de la frange observé au point d'abscisse x= 18,7 mm ? On donne l'expression de la différence de marche entre deux points provenant de F1 et F2 : = (b*x)/D

III. Les deux fentes sont toujours ouvertes avec un laser vert

Le montage restant le même que précédemment, on change de source monochromatique, on passe d'une lumière rouge à une lumière vert. Indiquer, en justifiant, si les grandeur suivantes seront plus petit, plus grandes ou identique.
3.1 L'interfrange
3.2 La largeur de la figure d'interférence
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I.
1.1 - Cette tache princiaple sur l'écran, est du au phénomène de diffraction. Il correspond au passage d'une onde, ici une onde électromagnétique (laser), par une fente, modifiant alors le mouvement rectiligne uniforme de la lumière projeté, ont dit alors qu'elle est diffracté.

1.2 =L/2/D = L/2D=/a
L= /a *2 D
= (650. 10-9/ 70.10-6) * 2*1.2
= 0.0223 m

II.
2.2 Lorsque deux onde progressives périodique se supperposent dans un milieu, des interférences se produisent, on parle de frange d'interférence. Une figure d'interférence est alors obtenu, dans le seul cas que les source soit cohérentes, c'est  dire de même fréquence, et que leur phasage soit constant.
Ces interférence peuvent alors être constructive si les phase des deux ondes sont identique ou très similaire.
Mais elle peuvent également être destructive si les phases des deux ondes sont opposée.

2.3- La je n'est pas compris comment faire !

2.4 = (0,25 . 10-3 * 18,7.10-3)/1.2
= 3,9.10-6

Si les interférence sont constructives alors :
= k *
=2 * 650.10-9 = 1,3.10-6m
=3 * 650.10-9 =1,95.10-6m
=4 * 650.10-9 =2,6.10-6m
=5 * 650.10-9 =3,25.10-6m
=6 * 650.10-9 =3,9.10-6m

Si elles sont destructrice alors :
= (k+1/2) *
=(2+1/2) * 650.10-9 =1,625.10 -6m
=(3+1/2) * 650.10-9 =2.23.10-6m
.....
= (5+1/2) * 650.10-9=3.6 .10-6m

Donc, les interférences sont constructives car = 3,9.10-6m

III.
3.1 Si diminu, alors D/b, diminuent également, alors les interfranges diminueront
3.2 Si diminu, alors /a diminuera ainsi la largeur de la figure d'interférence diminura !


Merci d'avance ^^

Posté par
Bobinette
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 14:05

Voici la figure jointe

Les fentes d\'Young !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 14:16

Salut !

Attention aux accords en genre et en nombre

1-1 : ok

1-2 : ok mais préfère l'écriture scientifique et deux chiffres significatives. Ou bien mets le résultat en cm.

2-1 : tu as pu le faire ?

2-2 : complète un petit peu : pour les interférences constructives la différence de marche sera égale à un nombre entier de fois la longueur d'onde et les ondes issues des fentes arriveront en phase sur l'écran.
En ce qui concerne les interférences destructives c'est ok.

2-3 :
Alors tu as L = 2,3 cm selon ton calcul donc i = 2,2.10-2/7 = 3,1.10-3 m
Ok jusque là ?
Quelle est la relation entre i, D, et b ?

2-4 : un résultat sans unité ne veut rien dire ! s'exprime en m !
C'est très bien pour le reste même si on pouvait arriver plus rapidement au résultat en remarquant que la différence de marche représente 6 fois la longueur d'onde. Par conséquent les ondes arriveront en phase.
N'oublie pas de préciser que le max de lumière s'observe via une frange brillante

Très bien pour la partie III !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 14:17

lire : chiffres significatifs et non significatives

Posté par
picard
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 14:23

Re-bonjour Bobinette.

Vous avez bien travaillé !
Je valide vos résultats.

Pour la question 2.3, mesurez, sur la photographie de la figure d'interférences, la distance séparant les 7 franges brillantes auxquelles l'énoncé fait allusion.
Déduisez ensuite la valeur de l'interfrange, puis, à partir de cette valeur et de la relation i = D/b, déterminez la valeur de b.

A plus.

Posté par
picard
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 14:27

Bonjour Shadowmiko !

Citation :
Alors tu as L = 2,3 cm selon ton calcul donc i = 2,2.10-2/7 = 3,1.10-3 m
Ca ne serait pas plutôt divisé par 6 ?

Posté par
Bobinette
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 16:54

Bonjour ou Re-Bonjour a vous tous

Tout d'abord, merci beaucoup de toutes vos réponses !

Par contre, je ne sais pas non plus si il faut diviser par 6 ou 7 ! J'ai déjà eu le problème, mais je ne sais pas de quoi ça dépend !

Sinon, pour 7 on aurais :
L = 2,3 cm ! Lorsque j'ai mesuré sur mon énoncé j'ai obtenus le même résultat que mon calcul ^^
donc i = 2,3.10-2/7 = 3,1.10-3 m

Or i= * D/b
i * b = * D
b = (* D) / i
b= (650.10-9 * 1.2 ) / 3,1.10-3
b = 2,5 . 10-4m
b= 0.25 mm

Pour la 2.1 , je viens d'essayer de faire le schéma, mais mes deux "rayon", ne se superpose pas ! je vous envoies mon schéma malgré tout

Les fentes d\'Young !

Posté par
picard
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 18:45

Le calcul de b est juste.

Le schéma est effectivement à revoir ; en fait, il suffit d'éloigner l'écran.

Pour ce qui est du nombre d'interfranges observés sur l'écran, je pense qu'il y en a 6 :
     -entre 2 franges brillantes, on observe 1 interfrange  
     -s'il y a 3 franges brillantes, on observe 2 interfranges...
     ...
     -s'il y a 7 franges brillantes, on observe 6 interfranges.


A plus.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 19:54

Salut picard. Oui étourderie c'est bien par 6, c'est ce qui arrive quand on a de gros doigts

Posté par
picard
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 20:54

"Errare humanum est", ou, "Seuls ceux qui ne font rien ne se trompent pas" !

Bonne soirée à tous les deux.

Posté par
Bobinette
re : Les fentes d'Young ! 29-12-14 à 22:01

D'accord, je rectifierai mes calculs avec 6 ^^

Merci beaucoup de vos aides, j'ai pu comprendre tout ce qui me posait problème !
Encore merci, s'étais très agréable de travailler avec vous !

Et bonne soirée.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Les fentes d'Young ! 30-12-14 à 00:07

Il faut juste mettre 6, pas tout refaire

Je t'en prie pour ma part, bonne soirée à toi aussi

Posté par
Mahamoud
re : Les fentes d'Young ! 20-03-20 à 17:42

Bonjour j'ai traité et j'espère que sa va vous aider

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Les fentes d'Young ! 23-03-20 à 11:58

Bonjour Mahamoud.

As-tu besoin d'aide ?



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !