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Niveau maths sup
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Miroir de Lloyd

Posté par
Samstosur23
24-11-15 à 21:13

Un miroir plan de longueur L = 10cm est éclairé sous une incidence rasante par une source ponctuelle et monochromatique S (λ0 = 0.546µm) placée à une faible distance h = 1mm au-dessus du plan du miroir et à une distance d = 20cm en avant de celui-ci.
(a) En un point P de l'écran, quels sont les deux rayons qui interfèrent?
(b) Déterminer la position du point S0 d'où semblent provenir tous les rayons issus de S se réfléchissant sur le miroir.
(c) En exploitant ce point, montrer que la différence de marche entre deux rayons interférant en P a pour expression δ = 2axP/(L + d). Le miroir introduit un déphasage de π, ainsi le retard de phase du rayon réfléchi par rapport au rayon direct en P s'écrit ϕ = 2πδ/λ0 + π.
(d) Onconsidèrel'amplitudedesvibrationségalesen P pourlesdeuxondes.Exprimerl'intensitélumineuse en P en fonction de λ0, d, L, h et xP.
(e) Observera-t-on en x = 0 une frange brillante ou sombre?
(f) Représenter la zone d'interférence sur l'écran. On note xmax l'abscisse du maximum de cette zone.
(g) Déterminer l'ordre d'interférence pour xP = xmax.
(h) En déduire le nombre de franges brillantes observées.

Bonjour a tous, je ne vois pas comment calculer xmax a la question (g) est ce qu'on pourrais m'aider stp

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 24-11-15 à 23:59

Bonsoir,
Peux-tu envoyer un scan de ton schéma et indiquer brièvement ce que tu as fait ?

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 12:08

Bonjour,

Citation :
je ne vois pas comment calculer xmax a la question (g)

Le théorème de Thalès peut se révéler utile...

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 14:03

S'agit-il de ce schéma ?

Miroir de Lloyd

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 16:19

Oui exactement, j'ai calculé xmax, j'ai trouvé qu'il vallait 10cm et que sur votre schéma E peut être considéré comme étant sur O
Après avoir fait le calcul avec cette valeur je trouve p=1221001,22 ce qui me semble complètement faux

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 16:25

Pour trouver xmax j'ai fais pythagore afin de trouvé SA ( À étant le point ou commence le miroir )et donc trouver l'angle (SAB) avec B le milieu de SS', le cos de l'angle=0
Or (SAB)=(OAE) donc E est sur 0

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 16:27

Je me suis trompé du coup xmax vaut 0

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 16:33

Si xmax=0, l'ordre d'interférence serait lui aussi nul

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 18:12

Bonsoir,
Si tu prends les deux triangles rectangles "opposés par le sommet" d'angles au sommet , tu peux écrire, d'après le théorème de Thalès :
\frac{x_{max}}{h}=\frac{L}{d}
La suite semble "classique"

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 18:23

D'accord je vois je vais essayer comme ça
Merci

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 18:30

Je trouve au final xmax=0,5 mm et p=6105

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 18:46

OK pour xmax. En revanche revois ton calcul de l'ordre d'interférence (erreur de puissance de 10 selon moi) et n'oublie pas que la frange d'ordre nul est noire

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 18:55

A oui merci je me suis trompé sur la longueur d'onde du laser du coup maintenant j'ai p=6,1

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 19:00

p=6,1+0,5 = 6,6  à cause du déphasage supplémentaire de dû au fait qu'une onde subit une réflexion sur un miroir et pas l'autre...

Posté par
Samstosur23
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 19:18

D'accord merci, et du coup il y a 3 franges brillantes ?

Posté par
vanoise
re : Miroir de Lloyd 25-11-15 à 22:58

Citation :
et du coup il y a 3 franges brillantes ?

Revois bien ton cours ! Les franges brillantes correspondent à des ondes qui interfèrent en phase, c'est à dire lorsque le déphasage est un multiple de 2. Puisque l'ordre d'interférence est : p=/2, les franges brillantes correspondent à des ordres d'interférence égaux à des nombres entiers..  Il y a donc ici six franges brillantes correspondant à p =1 2 3 4 5 6.
Il aurait aussi été intéressant de dénombrer les franges sombres.
Il y en a 7 correspondant à p = 0,5   1,5   2,5   3,5  4,5  5,5  6,5
Le cas p = 0 est ici impossible : le déphasage minimum n'est pas =0 mais =/2 pour une raison déjà expliquée dans un message précédent.



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