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Optique ondulatoire 1

Posté par
hdiallo
07-06-22 à 11:59

Bonjour, veuillez m'aider svp
Problème
On réalise une expérience d'interférences lumineuses en utilisant un dispositif permettant d'obtenir deux fentes sources S1 et S2 cohérentes et parallèles. L'écran d'observation E est parallèle à S1 et S2.
1) S1 et S2 sont d'abord éclairés en lumière blanche. Montrer que cette lumière permet de mieux repérer la position de la frange centrale F0.
2) S1 et S2 sont éclairés par une radiation monochromatique de longueur d'onde =600 nm. Calculer l'interfrange.
On donne S1S2 = 1 mm ; distance des sources S1S2 à l'écran : D=1 m.
Que devient l'interfrange lorsque l'espace entre les sources et l'écran est occupé par un liquide transparent d'indice n = 1,33 ?

Posté par
vanoise
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 12:03

Bonjour
Quelles sont tes propositions de réponses ? Qu'est-ce qui te gêne exactement ?

Posté par
hdiallo
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 12:18

Question 1) : je suis bloqué

Question 2): Calcul de l'interfrange i
Par définition i = \frac {\lambda D}{a}
a est la distance entre les fentes sources.
Application numérique, je trouve :
i = 0,6 mm

• Calculons i' si n = 1,33
- la nouvelle longueur d'onde est : \lambda '= \frac {\lambda}{n}
- la nouvelle interfrange i' est : i'= \frac {\lambda ' D}{a} = \frac {\lambda D}{n.a}=\frac {i}{n}
Application numérique, je trouve i' = 0,45 mm

Posté par
vanoise
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 15:09

Bonjour
Il faut essayer de bien comprendre le phénomène ; pas de se limiter aux formules...
Document ci-dessous avec lumière monochromatique : les différentes franges brillantes sont indiscernables : impossible re repérer la franche centrale.

Eclairage en lumière blanche : seule la franche centrale est parfaitement blance et donc facilement discernable : cliché central de la figure 3 page 6 de ce document :

J'ai choisi ce dernier document pour la clarté du cliché ; son contenu est d'un niveau supérieur à celui de terminale.

Posté par
hdiallo
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 15:52

Exactement, vous avez tout compris. En Afrique, certains professeurs ne maîtrisant pas les phénomènes obligent les élèves à retenir les formules .  Parfois, l'élève est à l'image de son maître

J'ai visualisé les deux images :
• En lumière monochromatique, je ne peux pas réparer bien la frange centrale, puisqu'elle n'est pas la seule brillante. Je ne pourrai la repérer seulement que par calcul (elle occupe la position x = 0 sur l'écran d'observation)
• En lumière blanche,  je vois une frange plus brillante que toutes les autres franges. De part et d'autre de cette frange brillante, je vois des cannelures.
Donc si je comprend bien, en lumière blanche, la frange centrale est la superposition des franges brillantes de toutes les radiations qui composent la lumière blanche.  C'est ça ?

Posté par
vanoise
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 15:56

Oui.

Posté par
vanoise
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 16:00

Attention tout de même : les cannelures ne sont pas visibles à l'œil nu. Elles apparaissent au spectroscope.

Posté par
hdiallo
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 16:34

Merci.
Maintenant, pour répondre à la question 1), que dois-je écrire exactement ?

Posté par
vanoise
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 21:38

Un résumé de ce que j'ai écrit dans mon premier message avec tes propres mots...

Posté par
hdiallo
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 21:58

Je propose cette phrase :
En lumière blanche, la frange centrale est la superposition des franges brillantes des systèmes de franges du violet au rouge (domaine visible). Elle est la seule qui a la couleur blanche, puisque de part et d'autre de celle-ci apparaissent des cannelures.

Posté par
vanoise
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 22:32

Non. De part et d'autre de la frange centrale on observe la superposition des systèmes de franges des différentes couleurs. Comme les interfranges dépendent de la longueur d'onde, ces systèmes de franges ne coïncident pas.  Loin de la frange centrale,le mélange des couleurs est tel que l'écran paraît blanc. On parle de blanc d'ordre supérieur. C'est l'analyse au spectroscope de ce blanc d'ordre supérieur qui fournit un spectre cannelé. Revois ton cours à ce sujet.

Posté par
hdiallo
re : Optique ondulatoire 1 07-06-22 à 22:54

D'accord merci, j'ai compris.



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