On éclaire une fente verticale de largeur a=0,10mm avec un faisceau laser hélium-néon de longueur d'onde dans le vide λ=632,8nm. La figure obtenue est observée sur un écran placé à la distance D=2,0m de la fente. On rappelle que l'écart angulaire entre le milieu de la tache centrale et la première extinction est donné par θ=aλ, l'angle θ étant petit et exprimé en radians.
Ici c'est la fente qui est connue et la tache qu'on prédit : la relation se lit dans les deux sens.
1) Quel phénomène observe-t-on ? Quelle propriété de la lumière met-il en évidence ? Décrire l'aspect de la figure obtenue sur l'écran.
2) Calculer l'écart angulaire θ.
3) Établir l'expression de la largeur L de la tache centrale de diffraction en fonction de λ, D et a, puis calculer sa valeur.
4) On remplace la fente par une fente de largeur a′=0,20mm. Calculer la nouvelle largeur L′ de la tache centrale et conclure quant à l'influence de la largeur de la fente.
5) On revient à la fente initiale, mais on remplace le laser rouge par un laser vert de longueur d'onde λ′′=532nm. Calculer la largeur de la tache centrale et conclure.
إرشادات
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1 الإرشاد 1
La diffraction met en évidence le caractère ondulatoire de la lumière. La tache centrale a pour largeur $\dfrac{2\lambda D}{a}$.
2 الإرشاد 2
Les questions 4 et 5 se répondent sans tout recalculer : observe que $L$ est proportionnelle à $\lambda$ et inversement proportionnelle à $a$.
Bloqué sur cet exercice ?
Prof Hicham peut t'expliquer pas à pas, en s'adaptant à ton niveau.