Bonjour, Bonsoir,

J'ai un devoir en physique, et j'aurai besoin d'aide, parce que la physique et moi, ça fait deux >.<

En voici l'énoncé :

Le faisceau lumineux d'un pointeur laser sort par diaphragme d'un pointeur circulaire de diamètre d₁ = 2 mm.
La fréquence de la lumière émise, quasi monochromatique, est v = 4,48 10¹⁴ Hz.
Il produit, sur un écran blanc situé à la distance L = 6 m de l'ouverture, une tache lumineuse de diamètre d₂ = 12 mm.
La puissance lumineuse émise est P = 3 mW.

Question 1 :

a) Quelle est la longueur d'onde de la radiation émise ? Quelle est la couleur de la tache observée sur l'écran ?

b) Quel est l'angle total de divergence de ce faisceau ? Faire un schéma.

c) On considère une onde plane, monochromatique, de fréquence v qui traverse une ouverture circulaire de diamètre a. La direction de propagation est normale au plan de l'ouverture. Au delà du trou, les surfaces d'onde sont quasiment sphériques et contenues dans un cône d'angle au sommet . [L'énoncé met un c) mais apparemment, ce n'est pas une question mais une information ...]

Question 2 :

a) Quel est le phénomène qui affecte l'onde lumineuse lorsqu'elle traverse le trou ?


b) Quelle est la valeur de a ?

c) Comparer a à d₁. Peut-on interpréter la divergence du faisceau lumineux émis par le pointeur ?

Question 3 :

On admet que l'onde qui arrive sur l'écran situé sur l'écran à la distance L de la sortie du pointeur est quasiment plane et que l'énergie est conservée pendant la propagation.

a) Quelle est l'expression de l'aire S de la surface d'onde en fonction de , L, et d₁ ?

b) Exprimer la puissance E présente par unité de surface d'onde en fonction de P, , L, et d₁.

c) Pour cette valeur de la fréquence, le maximum d'exposition permis par la cornée de l'œil humain, est égale à 25 W.m^-2.

A quelle distance du pointeur l'observation directe du faisceau lumineux, émis par le pointeur, n'est-elle plus dangereuse ?






Voilà les quelques questions auxquelles je pense avoir trouvé des réponses :

Question 1 :

a) On cherche = c/f = 3,0 10⁸/4,48 10¹⁴ = 6,7 10^-7 m = 670 nm
La couleur de la tache observée sur l'écran est donc rouge.

b) Là, je suis pas sûre, mais comme c'est la seule façon que je connaisse de calculer un angle, je pense que c'est ça :
= 2 (/d₁) = 2 (6,7 10^-7)/(2 10^-3) = 2 (3,35 10^-4) = 6,7 10^-4 rad

Question 2 :

a) Le phénomène qui affecte l'onde lumineuse lorsqu'elle traverse le trou est appelé diffraction.

b) Là, je suis absolument incertaine !
a = /(2 ) = (6,7 10^-7)/ (2 (6,7 10 ^-4)) = 5 10^-4 m = O,5 mm

c) a < d₁. Euuuuh, je ne sais pas comment "interpréter la divergence du faisceau lumineux émis par le pointeur" ! ^^

Question 3 :

Aucune idée, que ce soit pour la a), la b), ou la c) ...


Merci à tous ceux qui pourront m'aider