Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Pointeur laser (ondes lumineuses)
Bonjour à tous!
Alors voila j'ai un exercice de physique que j'ai du mal à resoudre. Pouvez vous m'aider.
Voici l'exercice:
Le faisceau lumineux d'un pointeur laser sort par un diaphragme circulaire de diamètre d1= 2mm. La fréquence de la lumière émise, quasi monochromatique est f= 4,48.10^14 Hz. Il produit sur un écran blanc situé à la distance L= 6m de l'ouverture, une tache lumineuse de diamète d2= 12mm.
La puissance lumineuse est P= 3mW
1) Quelle est la longueur d'onde de la radiation émise? Quelle est la couleur de la tâche observée sur l'écran?
2) Quel est l'angle total 
de la divergence de ce faisceau? Faire un schéma.
On considère une onde plane, monochromatique, de fréquence f 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
3) Quel est le phénomène qui affecte l'onde lumineuse lorsqu'elle traverse le trou?
4) Quelle est la valeur de a? ( par rapport à une diffraction rectangulaire il faut multiplier la longueur d'onde par un facteur 1,22)
5) Comparer a à d1. Peut-on interpréter la divergence du faisceau lumineux émis par le pointeur?
On admet que l'onde qui arrive sur l'écran situé à la distance L de la sortie du pointeur est quasiment plane et que l'énergie est conservée pendant la propagation.
6) Quelle est l'expression de l'aire S de la surface d'onde en fonction de ,L et d1?
7) Exprimer la puissance E présente par unité de surface d'onde en fonction de P, ,L et d1.
Pour cette valeur de la fréquencce, le maximum d'exposition permis par la cornée de l'oeil humain, est égal à 25 W.m^-2.
8) A quelle distance du pointeur l'observation directe du faisceau lumineux, émis par le pointeur, n'est-elle plus dangereuse?
Donc je vous mets les pistes de ma reflexion:
1) Je pense que c'est à savoir; chaque longueur d'onde correspond à une frequence. Mais je ne trouve nul part à quelle longeur d'onde correspond cette frequence...
2)Je ne peux pas insérer de schéma...
Soit 
la moitié de l'angle total.
On a tan= d2/2L d'où étant très petit tan= = d2/2L= 12.10^-3/2
6= 1.10^-3 rad.
Ainsi l'angle total = 2= 21.10^-3= 2.10^-3 rad.
3) Le phénomène est la diffraction.
4) Je ne comprend pas... Il faut multiplier la longueur d'onde par 1,22? Mais je ne connais pas la longueur d'onde.
A partir de cette uestion donc je suis bloqué.
Pouvez vous me dire si le debut de ma reflexion est juste svp et me corriger si c'est faux.
Pourriez vous également m'expliquer ce que je n'ai pas comppris. Merci beaucoup. 
Salut!
1) Utilise ton cours
= (d1d2)/2L
Tu dois trouver 2 µm, dc radiation rouge.
2) TB
Pas grave pr le schéma...
3) ok
4) a = d1 = 2 mm
cône de diffraction 
car = /a a = /(/2)
5) avec 4). La divergence est due à la diffraction.
6) Aide toi de la figure
Utilise l'aire d'un cône... La formule générale est S = 
Ra
S = *(d2/2)*(L/cos/2) et d2 = (2L)/d1
Tu dois trouver au final S = (L²)/(d1*cos/2)
ou encore S = *(d2/2)*(d2/2) = (/2)[(2L)/d1]² = (2/)*(²L²)/d1²
7) E = P/S
8) Fais une équation
Ah bon? C'est pas une autre onde totalement differente de l'onde du laser? Et pourquoi on utilise pas le facteur 1,22? Il sert à quoi alors?
Non franchement, je ne trouve rien qui puisse m'aider. J'ai dejà cherché dans mes cours!
Aide moi stp
Lorsque l'ouverture est une fente:
= o/a
avec q: écart angulaire entre le milieu de la tache centrale et la première extinction (rad)
o: longueur d'onde de la radiation dans le vide (m)
a: largeur de la fente (m).
De même, pour un trou, on montre que: = (1,22 x o)/a
Franchement je ne connaisais pas cette relation pour un trou. Mais lors de ta solution à la question 4), tu n'as pas utilisé le facteur 1,22...
Mais il n'y a rien dans lénoncé qui nous dit que c'est la meme que celle du pointeur laser.
On considère une onde plane, monochromatique, de fréquence f qui traverse une ouverture circulaire de diamètre a. La direction de propagation est normale au plan de l'ouverture.
Oui euh je reflechis sur la question 6) pour mieux comprendre ta reponse. Pourrais tu attendre deux minutes je te dirais alors si j'ai bien compris ou pas.
Non mais sur un cône a peut correspondre à la distance ouverture-écran. donc a= L. Enfin selon moi...
Bon, panne de scanner
Tu n'as pas un triangle rectangle?
a l'hypoténuse, L le côté adjacent et d/2 côté opposé
1) = (d1d2)/2L = 2.10-6 m = 2µm
Radiation rouge.
2) tan 
= côté opposé/côté adjacent = (d2/2)/L
On a dc /2 = d2/2L d'où = d2/L = 2.10-3 rad.
3) diffraction
4) = /a a = /(/2) = 2.10-3 m = 2 mm.
5) a = d1 = 2 mm
cône de diffraction
La divergence peut être due à la diffraction.
6) S = Ra
S = *(d2/2)*(L/cos(/2))
d2 = (2L)/d1S = *(d2/2)*(d2/2) = /2*(2L/d1)² = 2/*(²L²/d1²)
7) E = P/S
8) je poste après j'ai un repas de famille
Désolé de te deranger encore une fois mais pouurais je avoir la correction de la dernière question stp....
Un truc que je comprend pas
1) = (d1d2)/2L = 2.10-6 m = 2µm
Radiation rouge.
Pourquoi ça, c'est pas plutôt 667 nm???
Annuler
connectez vous