Bonjour, pourriez vous m'aider à finir ce TP de physique sur la diffraction de la lumière?
I)Montage expérimental
-> Je ne retrouve plus la feuille où j'avais noté la distance D, je pense que je tournais autour de 1,88m, je prendrai cette valeur à défaut pour pourvoir faire le TP, à moins que l'on puisse retrouver la valeur de D avec mes mesues et les formules?..
II)Réaliser la diffraction pour tous les fils de diamètre a. Pour chaque fil mesurer la largeur L de la tâche de diffraction centrale. Compléter le tableau.
-> Les puissances de 10 mises dans la tableau à gauche me gênent, par ex pour a=150.10-6m, dans la case 1/a correspondante je mets 6,7.10-3? et le "X106m" j'en fais quoi?
III)Exploitation
1)Tracer L=f(1/a). Commenter son allure. Conclure.
-> Apparemment on obtient une droite de coefficient directeur positif. On doit juste en conclure que L est 1/a sont proportionnels entre eux?
2)Pour petit on a tan
. Montrer alors que
=L/2D
-> D'après le schéma du montage expérimental on a tan=L/D donc
=L/D mais d'où vient le 2?
3)Sachant que =
/a exprimer la longueur d'onde
en fonction de L/2, D et a.
->Tout dans la même expression?
4)Tracer L/2 en fonction de D/a.
5)Détermine la longueur d'onde de cette lumière émise par la diode laser.
->Je ne vois pas comment faire.
Merci de m'expliquer et de m'aider à comprendre
I) on va partir avec la valeur que tu as. Je ne pense pas qu'on pourra la retrouver, c'est un paramètre de l'expérience qu'il était important de noter ^^
II) Tu t'es trompé dans ton calcul. Si a=150.10^-6m alors 1/a = 6,7 * 10^3 m-1. Dans ton tableau tu dois donc écrire : 0,0067 ce qui multiplier par le 10^6 mis en facteur donnera bien la valeur en m.
III)
1) c'est tout à fait ça.
2) Le problème est que désigne le DEMI-angle de diffraction (comme sur ta figure). Alors que L c'est la taille de la tâche. Donc il faut prendre L/2 quand tu fais ta tangente.
3) Oui tout dans la même expression
=L/2D et
=
/a ... Pas très dur
fais déjà ça ^^
Je dois mettre les valeurs de L en mm dans le tableau apparemment.
Pour D/a, pour a=150.10^-6m par ex, D/a=2,74/150.10^-6 = 18267 ? Ca me parait grand ! Qu'en dis tu?
Pourrais tu m'expliquer comment faire la question "Détermine la longueur d'onde de cette lumière émise par la diode laser." ? merci
Marc
III)
1)Tracer L=f(1/a). Commenter son allure. Conclure.
On obtient une droite de coefficient directeur positif. On en conclut que L est 1/a sont proportionnels entre eux.
2)Ok trigonométrie d'après le schéma.
3)et5) je bloque
Je pense que cette fois mon tableau est juste : es tu d'accord? (unités etc..)
Bon, je reprends tout...
Pour 1/a dans le tableau, il y a 3 chiffres significatifs pour les premières valeurs.
Pour D/a, je ne retrouve pas les mêmes valeurs.
Si D = 1,88 m, D/a = 1,88 / (150.10-6) = 12,5.103 sauf erreur de ma part...
Ha oui je ne t'ai pas reprécisé (voir 20:24) que j'ai la bonne valeur de D, D=2,74 m
"Pour 1/a dans le tableau, il y a 3 chiffres significatifs pour les premières valeurs." -> Pourquoi que pour les premières valeurs? Pour a=80 je mets 1/a=1,25.10^-2 aussi non?
Pour a=150, je mets L/2=11,5 ou 12?
Avec ça mon tableau est tout bon?
Voici mon deuxième graphique sauf que moi sur ma feuille je ne dois pas relier tous les points mais tracer une droite qui passe pa le maximum de points placer c'est ça?
Manifestement, le coefficient directeur est légèrement différent entre la 1ère partie et la 2ème partie de la droite mais tu fais au mieux.
Tu peux vérifier en faisant la moyenne des valeurs
J'essaie de calculer le coefficient directeur avec une différence d'ordonnée divisée pa une différence d'abscisses et je poste le résultat
Pourquoi dans la ligne D/a et 1/a tu es moins précis quand les valeurs de a sont petites dans ton tableau?
oups... envoyé sans le vouloir...
Parce qu'il n'y a que 2 chiffres significatifs pour a donc, en toute rigueur, 2 chiffres significatifs dans le résultat.
La moyenne pour est 624 nm
Je prends un point qui est l'origine du repère et un autre point de la droite, j'ai soit:
=34.10-3-0/55.103-0 = 6,18.10-7m = 618 nm
soit ces autres valeurs pour avec la même technique :676nm, 583nm, 614nm, 655nm
Qu'est ce qui est le mieux et comment le savoir?
Je vais prendre 655nm car je crois qu'on a utilisé une lumière monochromatique rouge de longueur d'onde 650 nm.
Le plus simple est de faire la moyenne.
J'ai fait le même calcul et je trouve :
L/2 | D/a | ![]() |
1,20.10-2 | 1,83.10+4 | 6,56.10-7 |
1,40.10-2 | 2,28.10+4 | 6,14.10-7 |
1,60.10-2 | 2,74.10+4 | 5,84.10-7 |
2,30.10-2 | 3,40.10+4 | 6,76.10-7 |
3,40.10-2 | 5,50.10+4 | 6,18.10-7 |
![]() |
Si on enlève le 3éme point (qui est manifestement beaucoup plus mauvais que les autres), on trouve 641 nm
Oui c'est mieux de faire la moyenne de tous les résultats, on a donc =630 nm
Merci énormément, comme d'hab tu as été clair, rigoureux et efficace, c'est très très appréciable. Merci . Bonne suite de journée entamée.
La meilleure méthode est la régression linéaire.
Mais la moyenne, ça va aller...
Ou tu traces une droite sur le graphique qui passe au mieux par la plupart des points et tu devrais trouver un résultat voisin. Tu me diras peut-être "une droite sur le graphique qui passe au mieux par la plupart des points", c'est un peu arbitraire et je ne pourrai pas dire le contraire. Personnellement, je pense que faire la moyenne est une meilleure méthode...
Le point en question, je l'enlèverais parce qu'on peut le qualifier de point aberrant (==> entaché d'une forte erreur de mesure). Mais, après, on n'a plus que 4 points, bien sûr...
Ok donc je fais la moyenne sans le point qui cloche. Cependant, ma droite ne passe pas par ce point mais le 4ème point a l'air bien plus faux que celui-là sur le graphique, comment ça se fait?
Oui, tu as raison, les 3ème et 4ème points sont en dehors de la droite des 3 autres.
Donc on ne peut pas savoir... Il y a un point au-dessus de la droite, l'autre en-dessous. on peut supposer qu'ils vont se "compenser" plus ou moins.
Donc laisse tous les points
Si on enlève le 4ème point, on trouve 618 nm. Il n'est pas facile de déterminer les points aberrants.
Le plus sage est de garder tous les points donc = 630 nm
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