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miroirs de Fresnel ; interférences lumineuse

Posté par
pppa
11-05-14 à 13:56

Bonjour

Je ne comprends pas la fin du problème suivant :

Deux miroirs de Fresnel font entre eux un angle de 15 minutes. on les éclaire par une fente parallèle à l'intersection O des deux miroirs, située à 50 cm  de cette intersection.

1/ Calculer l'interfrange sur un écran E situé à 1 m de l'arête des deux miroirs, perpendiculairement à la bissectrice des deux rayons extrêmes réfléchis sur O.

2/ Calculer le nombre de franges brillantes visibles sur l'écran.

On prend : 1' d'angle 3/10000 rd  ; (longueur d'onde de la lumière monochromatique utilisée= 0.5.


Je dispose des réponses numériques ; je trouve 1/6 mm à la question 1 et c'est la bonne réponse.

C'est la réponse à la question deux que je ne comprends pas.
J'ai déterminé la largeur XY du champ d'interférence projeté sur l'écran.
Selon moi, avec O' un point de l'intersection O des deux miroirs, on peut assimiler O'XY à un triangle rectangle en X ; soit = \widehat{XO'Y}, d'après le cours et les théorèmes sur l'angle inscrit et l'angle au centre, on a(urait) = 2*15*3/10000 rd soit 9/1000 rd.

et XY/O'X = tan , et sachant que pour très petit en rd, on a tan .

Donc selon moi, XY = O'X * = 1000 mm * 9/1000 = 9 mm

Si c'est la bonne largeur, on peut diviser cet espace en 54 bandes de 1/6 mm de largeur et comme les bandes (franges) sont alternativement brillantes et sombres, il y en aurait 27 brillantes.

Or la réponse est 55 (en trouvant 54, j'aurais considéré que j'avais compris le raisonnement).
Mais je trouve la moitié ; je ne comprends pas.
Pouvez-vs m'expliquer svp ? merci d'avance
)

Posté par
pppa
re : miroirs de Fresnel ; interférences lumineuse 12-05-14 à 09:09



merci

Posté par
Coll Moderateur
re : miroirs de Fresnel ; interférences lumineuse 12-05-14 à 09:09

Bonjour pppa

Tous tes calculs (sauf une division par 2 ! ) sont bons.

Sans l'approximation
distance entre les deux images de la source : d 0,00436 m ou 4,36 mm
interfrange : i = .D/d 0,5.10-6 1,5 / 0,00436 1,72.10-4 m ou 0,172 mm
largeur du champ d'interférences : 0,00873 m ou 8,73 mm

Avec l'approximation demandée par l'énoncé 1' 3.10-4 rad
on trouve
distance entre les deux images de la source : d 0,0045 m ou 4,5 mm
interfrange : i = .D/d 0,5.10-6 1,5 / 0,0045 (1/6).10-3 m ou (1/6) mm ou 0,167 mm
largeur du champ d'interférences : 9 mm
_________

Nombre de franges brillantes :
50 ou 51 sans l'approximation

9 / (1/6) = 9 6 = 54 avec l'approximation
_________

Quelle est donc cette fameuse division par 2 qui est fausse ?

Citation :
... comme les bandes (franges) sont alternativement brillantes et sombres...

C'est vrai... mais, par définition, l'interfrange est la distance entre deux franges brillantes !

Donc, il ne faut pas diviser par 2 !

Posté par
pppa
re : miroirs de Fresnel ; interférences lumineuse 12-05-14 à 10:08

Merci beaucoup Coll.
Donc j'avais mal compris la notion d'interfrange.
C'est noté.
J'en ai profité pour retrouver tes calculs sans approximation.

Posté par
Coll Moderateur
re : miroirs de Fresnel ; interférences lumineuse 12-05-14 à 10:23

L'interfrange est la "période" de la figure, la longueur du motif. Donc, distance entre deux franges identiques, deux franges brillantes ou deux franges sombres.
_________

Je t'en prie et à une prochaine fois !



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