Diffraction par une fente : ce que la fente change, et ce qu'elle ne change pas

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Énoncé

Un faisceau laser de longueur d'onde éclaire une fente verticale de largeur . On observe la figure de diffraction sur un écran placé à la distance de la fente. On rappelle que l'écart angulaire entre le milieu de la tache centrale et son premier bord vaut , et que étant petit, on peut confondre et . 1) À quelle condition sur et le phénomène de diffraction est-il nettement observable ? Vérifier qu'elle est ici satisfaite. 2) Calculer l'écart angulaire . 3) En déduire la largeur de la tache centrale de diffraction sur l'écran. 4) On remplace la fente par une autre, deux fois plus large. Que devient la largeur de la tache centrale ? 5) Après diffraction, la longueur d'onde de la lumière a-t-elle été modifiée ? Et sa fréquence ?

إرشادات

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1 الإرشاد 1
La diffraction est nette quand la largeur de la fente est du même ordre de grandeur que la longueur d'onde, ou plus petite.
2 الإرشاد 2
La demi-largeur de la tache vaut $D\theta$, donc la largeur totale $2D\theta$. Élargir la fente réduit l'écart angulaire, donc la tache. Ni la fréquence ni la longueur d'onde ne changent.

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الطريقة — من أين نبدأ

La diffraction est nette quand la largeur de la fente est du même ordre de grandeur que la longueur d'onde, ou plus petite.

La demi-largeur de la tache vaut , donc la largeur totale . Élargir la fente réduit l'écart angulaire, donc la tache. Ni la fréquence ni la longueur d'onde ne changent.

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