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S C C F a L f = 50cm = 0,6 µ m C A I Y a = 1mm, a = 600 µ m, a = 100 µ m F F C L F F a b = 300 µ m I a = 100 µ m

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Academic year: 2022

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Texte intégral

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Université Mohamed V - Agdal Faculté des sciences de Rabat

Année universitaire 2013-2014 SMP3/M10/E2 - SMC3/M12/E2

Contrôle de rattrapage d’Optique 2

(durée 1h30)

Examen rattrapage - printemps 2009

1. Une fente source

S

très fine, perpendiculaire au plan de la figure a son centre au foyer objet d'un condenseur

  C

. Devant

  C

est placé un plan opaque dans lequel est centrée une fente

  F

parallèle à la fente source, et de largeur

 a

petite

devant sa hauteur. On observe la figure de diffraction de cette fente sur un écran placé dans

le plan focal image d'une lentille

  L  

de focale

f  =  50cm

. La lumière source est de longueur d'onde monochromatique

λ

0

 =  0,6µm

.

a. Quel est le rôle de

C

?

b. Exprimer l'amplitude

A

de la vibration diffractée dans la direction qui fait avec l'axe un petit angle

θ

. En déduire l'intensité

I

M observée sur l'écran.

c. Calculer la largeur Δ Y du pic central de la figure de diffraction dans les 3 cas suivants : a = 1mm, a = 600 µ m, a = 100 µ m . Conclure. Montrer que les intensités relatives I

M

( ) m I

0

des maximas sont indépendantes de la largeur de F .

2. La fente unique

F

placée entre

C

et

 L

est remplacée par un système de 2 fentes parallèles

F

1  

et

F

2, de largeurs identiques

a

et dont leurs centres sont distants de

 b  =  300 µ m

.

a. Déterminer la réponse image observée sur l'écran au voisinage de l'axe optique.

b. Montrer que dans le cas limite où

a → 0

(fentes infiniment fines), l'expression de

I

M est celle obtenue pour un dispositif interférométrique d'Young. Identifier la différence de marche et la

phase. Calculer l'interfrange et son incertitude absolue si toutes les valeurs sont connues à 1% près.

c. Pour

a  =  100µm

, combien de franges englobe le pic central

 

? Donner les valeurs relatives des maximas d'intensités qui sont à l'intérieur du pic central. Tracer la réponse image du pic central observée sur l'écran (échelle : 10cm x 10cm).

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