Td corrigé TS1 PHOTONIQUE pdf

CAHIER DE TEXTE F. JEHIN 2007/2008 TS1 PHOTONIQUE

Date de la dernière mise à jour : 01/10/07

TP Phy :

Jéhin : TP00_Traitement de données – Ecriture d’un résultat - Emploi d’Excel

TP AMOS :

COURS :

COURS et TP en Licence professionnelle GPI métrologie EMPLOI DU TEMPS

DATE TEXTE REMARQUES

TRAVAIL A FAIRE V

07/09

Présentation : site, programme, cours, TPPhy

Corrigé du TP00 intro (Traitement de données et écriture d'un résultat)

CH1 Dérivées et différentielles. Exercice d'application (V et dV)

Relire plan du cours CH1 L

10/09 TP : Préparation, bases théoriques et présentation du matériel V

14/09 CH1 + rappels de trigo – applications à l'optique Ex N°3 – 5 et 6.

L

17/09 TP1 Groupe1 A reprendre le 24/09

V 21/09

Corrigé des exercices 3,5,6 – rappels sur le calcul de dérivées – Complément (traitement de mesures) : Etude de la caractéristique

P = f(U) d'une diode laser. révision exercices

L

24/09 TP1 Groupe1 Fin du 1er TP Compte rendu à rendre

avant le 01/10/07 V

28/09

Rappel, exercices traitement de données

CH2 OND1 : Propagation des vibrations le long d'une droite 1. Exemples ; équation de propagation

2. Equation des cordes

révision

N° Intitulé Salle Emplacement

1 INTERFERENCES A DEUX ONDES B14 M1

3 FENTES D'YOUNG - INTERFERENCES ET DIFFRACTION B14 M2

5 INTERFEROMETRE DE MACH-ZENHDER - FRANGES D'EGALE INCLINAISON B15 m16

7 INTERFEROMETRE DE MICHELSON - DIVISION D'AMPLITUDE B14 M4

9 EFFET DOPPLER - APPLICATION A LA VELOCIMETRIE B14 m7

11 INTERFEROMETRE DE MICHELSON - APPLICATIONS B14 M4

13 ANNEAUX DE NEWTON - FRANGES D'EGALE EPAISSEUR B14 M1

15 INTERFEROMETRE DE FABRY-PEROT - INTERFERENCES A ONDES MULTIPLES B14 M3

17 RESEAUX - ETUDE DE LA DISPERSION B15 m11

19 SPECTRES CANNELES - MESURE D'INDICES et D'EPAISSEUR B15 m15 + M2 Série 1

TP PHY TS1 M. JEHIN

Série 2

3. f(t-x/v) = acos[(t – x/v)] ; importance de la fonction sinusoïdale (théorème de Fourier)

4. Périodicité temporelle et spatiale (T, N, , σ) L

01/10/07 TP1 Groupe2 Compte rendu à rendre

avant le 07/10/07

2006/2007 M

05/09/06

TP séance N°1 Gr1 et 2

TP 00 : Traitement de données – Ecriture d’un résultat - Emploi d’Excel

L

11/09 CH1 Dérivées et différentielles. Applications en optique.

(Exercice PV =nRT). Ex : Ex1 N°1 et 3

M 12/09

TP séance N°2 Gr1

Introduction – Notions d'interférences – Présentation des TP – Début du 1^er TP

L 18/09

CH1 : Exercices : Loi de Cauchy ; loi de Descartes ; principe de Fermat; relation de D’Alembert ; équation des ondes.

CH2 ; OND 1 Propagation d’une vibration le long d’une droite 1. Exemples ; équation de propagation

2. Equation des cordes

Révision : calculs d'incertitudes A et B M

19/09

TP séance N°2 Gr2

Introduction – Notions d'interférences – Présentation des TP - Début du 1^er TP

25/09

CH2 ; OND 1 : 2) f(t-x/v) = acos[(t – x/v)] ; importance de la fonction sinusoïdale (théorème de Fourier)

3. Vibrations sinusoïdales – Propriétés – Périodicités (T ; ) – Représentation de Fresnel - Exercice N°1 : Feuille révision

Ex : 3 et 4 (révision) M

26/09 TP séance N°3 Gr1

Fin 1^er TP + Introduction au 2ème Compte-rendu 1^er TP à rendre pour le 10 octobre L

02/10

Ch2 OND1 : Compléments : chemin optique, différence de marche, déphasages

Exercices + Révision (incertitudes – traitement de mesures) Révisions (dev1)+ N°3 et 4 M

02/10 TP séance N°3 Gr2

Fin 1^er TP + Introduction au 2ème Compte-rendu 1^er TP à rendre pour le 17 octobre L

9/10 Ch2 OND1 : Compléments - Exercices + Révision

Exercices Révisions + ex N°5

M

10/10 TP séance N°4 Gr1

TP2 Compte-rendu 2^eme TP à

rendre pour le 24 octobre L

16/10

Dev N° 1 : Traitement de données : Incert A et B : focale d’une lentille ; emploi d’une DMC : mesure de l’interfrange dans un montage de fentes d’Young

M

17/10 TP séance N°4 Gr2

TP2 Compte-rendu 2^eme TP à

rendre pour le 24 octobre

L 23/10

Corrigé dev1

Exercice 5 (énergie transportée par une onde

Exercice : approximation des angles petits (développements limités) – rappels sur la mesure des angles - formule d'Euler.

Ch3 OND2 : Propagation en milieu isotrope - Représentation des vibrations

1) Surfaces d'ondes

Ex (feuille Ex3) : N°1 (à reprendre) + 3.1

M

24/10 TP séance N°5 Gr1

TP3 Compte-rendu 3^eme TP à

rendre pour le 14 novembre TOUSSAINT

L 6/11

Ex N°1 (approximation des angles petits – formule d’Euler) Ch3 OND2

Rappel : surface d'onde – Principe d'Huygens – Onde sphérique 2) Ondes planes

3) Ondes planes sinusoïdales

Exercice : calcul d’une différence de marche

Ex 2

Calcul différence de marche (lame inclinée)

Ex N°4.1 – 4.2 M

7/11 TP séance N°5 Gr2 TP4

Compte-rendu 4^eme TP à rendre pour le lundi 20 novembre

L 13/11

Ex N°2 Ch3 OND2

Représentation des vibrations (Fresnel – Complexe)

Calcul d’une intensité : exemple de l’intensité le long de l’axe d’une cavité laser (nœuds - ventres – résonance)

Ex 3.1

N°2 ; 3.2 et 4.1

M

14/11 TP séance N°6 Gr1

TP4 Compte-rendu 4^eme TP à

rendre pour le 28 novembre L

20/11

Cours jusqu’à 11 h

CH3 Exercices : Révisions.

Exercices : N° 4.2 ; 3 ; 4 ;

N°6 à reprendre N°1 (Feuille ex.N°4 Composition vibrations) M

21/11 Réunion de validation des TP et Projets à Grenoble du 21 au 24/11 Révision et compte-rendus des TP à terminer

L

27/11 Ch3 : Exercices N°2; 6

Compléments : feuille exercices N°4 :

1) Rappels sur les approximations des angles petits, sur les calculs

Ex N°2 : 2^ème exemple

de différences de marche et de phase

2) Etudes de compositions de vibrations en optiques :interférences à deux ondes; interférences à ondes multiples

1. 1^er exemple : trous d'Young M

28/11

TP séance N°6 Gr2 TP4

Compte-rendu 4^eme TP à rendre pour le 12 décembre

L 04/12

Ch3 : compositions des vibrations optiques - Interférences 1) Rappel 1^er exemple (trous d'Young; franges rectilignes 2) 2^ème exemples (interf à 2 ondes; franges annulaires) 3) 3^ème ex (interf à N ondes – réseaux)

4) Préparation du 4^ème exemple : (interf à ondes multiples – Fabry-Pérot)

Compositions de vibrations optiques :

Ex N°1,2,3 à réviser Ex N°4 à préparer M

05/12 TP séance N°7 Gr1

TP5 Compte-rendu 5^eme TP à

rendre pour le 19 décembre

L 11/12

Ch3 : compositions des vibrations optiques – Interférences 4eme exemple.

Récapitulatif – Comparaison aux cas observés en TP de physique et de MO.

Introduction au chapitre 4 : OND3 Ondes électromagnétiques M

12/12

TP séance N°8 Gr2 TP5

Compte-rendu 5^eme TP à rendre pour le 09 janvier L

18/12

OND3 Ondes électromagnétiques Rappels :

Champs électrique et magnétique E, B, H – unités Loi de Lentz-Faraday, loi de Maxwel-Ampère.

M

19/12 TP séance N°9 Gr1

TP6 Compte-rendu 6^eme TP à

rendre pour le 16 janvier

VACANCES DE NOËL L

08/01/07

Dev 2

Ecriture des vibrations – Composition de vibrations – Interférence à deux ondes – Franges d'égales inclinaison

M

09/01 TP séance N°10 Gr2

TP6 Compte-rendu 6^eme TP à

rendre pour le 23 janvier

L 15/01

OND3

Révision (E, B, H) – Théorie de l’électromagnétisme 2) Propriétés des ondes em

2.2 Coefficients r,t R, T Formules de Fresnel (incidence normale) Exercices

3) Vue d’ensemble des ondes em ; compléments.

Correction du devoir et analyse des erreurs commises

Ex : emploi des coef de Fresnel (dioptre air/verre et air/verre)

M

16/01 TP séance N°11 Gr1 - Introduction à la 2eme série

TP7 (début) TP à reprendre le 30/01

L 22/01

OND3

Exercices : 1) Justification des formules de Fresnel

2) Calcul des coefficients r, t, R, T (dioptre air/verre et verre/air – interprétation)

3) Amplitude des rayons transmis et réfléchis par une lame de verre (incidence quasi normale)

Complément : simulation : réflexion et transmission d’une onde progressive. Introduction aux ondes stationnaires.

Revoir les calculs de r, t R, T

M TP séance N°12 Gr2 - Introduction à la 2eme série TP à reprendre le 06/02

L 29/01

OND4 : Ondes stationnaires.

1) Principe de superposition - Simulation.

2) Deux ondes de sens contraires

3-4) Nœuds et ventres ; étude de l’amplitude ; étude de la phase 5) Ondes progressives et stationnaires

Ex 6 N°1 et 2 ondes

progressives et stationnaires

M

30/01 TP séance N°13 Gr1 TP7

Compte-rendu 7^eme TP (1er de la série 2) à rendre pour le 13 février

L 05/02

CH5 - OND4 Exercices

Expérience de Melde : rappel de l'expérience - Interprétation 1) Interférences à deux ondes

noeuds et ventres (position, amplitude et intensité) 2) Interférence à ondes multiples (sans atténuation)

Résonance (conditions(N;L;v) et modes Graphe A² = f(=2kL)

Ex 6

Révision : ondes em ; ondes stationnaires ; resonance

M

06/02 TP séance N°14 Gr2 TP7

Compte-rendu 7^eme TP (1er de la série 2) à rendre pour le 20 février

L 12/02

OND4

3) Fonction peigne Modes de vibration

Exercices : intervalle entre modes (DL et Laser) Antirésonance

Ex 8 (résonance)

Révision : ondes em ; ondes stationnaires ; resonance M

13/02

TP séance N°15 Gr1 TP8

Compte-rendu 8^eme TP (2eme de la série 2) à rendre pour le 20mars L

19/02

OND4

Corrigé ex N°8

L'expérience de Melde et de la lame vibrante (observation, discussion, conclusion)

Devoir M

20/02 TP séance N°16 Gr2 TP8

Compte-rendu 8^eme TP (2eme de la série 2) à rendre pour le 20mars VACANCES D'HIVER

L

12/03 Séance reportée : examen BTS à Paris (épreuves U5 et U61) M

13/03 Séance reportée : examen BTS à Paris (épreuves U5 et U61) L

19/03 Corrigé devoir

OND4 : 2ème partie : laser Exercice laser à terminer M

20/03

TP séance N°17 Gr1 TP9

Compte-rendu 9^eme TP (3eme de la série 2) à rendre pour le 3 avril) L

26/03 2ème partie : laser : exercice M

27/03 TP séance N°18 Gr2 TP9

L 02/04

CH INT1 Interférence à deux ondes (généralités - rappels – cohérence – interféromètres – exemples - localisation) CH INT4 Interféromètre de Michelson : étude (schémas) des franges d’égale inclinaison et d’égale épaisseur.

Reprendre les schémas + Ex8

M

03/04 TP séance N°19 Gr1 TP10

J 24/03

CH7 - OND5 : Résonance

Expérience de Melde : rappel de l'expérience - Interprétation (cours)

4) Interférences à deux ondes

noeuds et ventres (position, amplitude et intensité) 5) Interférence à ondes multiples (sans atténuation) Résonance (conditions(N;L;v) et modes)

Graphe A² = f(=2kL) Antirésonance 6) Fonction peigne ràf : révision peigne + laser

Ex7 N°3 et 7

J 31/03

Ex8 (résonance – graphe)

CH7 : Emission stimulée - Milieu amplificateur – Cavité résonante

– Lasers – Ex7 N° 8 Révision + Ex7

M 05/04

TP séance N°11 .3

Mise à jour TP – Révisions.

Dev 3 Ondes stationnaires – Résonance J

07/04

CH7 : lasers

Ex7 N°8 Ex9 lasers

V

08/04 TP séance N°11 .4 M

25/04

CH8 INT1 Interférence à deux ondes (généralités - rappels –

cohérence – interféromètres – exemples - localisation) Ex10 J

28/04 CH 11 INT4 Interféromètre de Michelson : étude (schémas) des franges d’égale inclinaison et d’égale épaisseur.

Reprendre les schémas + Ex11