INTERFERENCES
Problème à traiter :
La figure d’interférences d’une onde lumineuse monochromatique produite par deux fentes fines parallèles permet-elle de connaître l’écart b entre les deux fentes ?
Document 1 : Tache de diffraction
La largeur L de la tache centrale de diffraction produite par une fente de largeur a est inversement proportionnelle à a : L = 2 D / a
Document 2 : Interférences par deux fentes parallèles (fentes d’Young)
L’interfrange d’interférence est inversement proportionnel à la distance b entre les deux fentes (ou les deux objets) : I = D / b
Document 3 : Précautions de sécurité
On dispose d’une source laser. Elle produit un faisceau lumineux très directif et de forte puissance lumineuse susceptible d’altérer la rétine de manière irréversible.
ATTENTION : Il ne faut jamais regarder directement le faisceau de lumière d’un laser ni placer sur son trajet des objets réfléchissants (montre, bagues, règle métallique…).
Matériel
Diode laser rouge ( = 650 nm)
Une diapositive portant deux fentes parallèles de largeur a = 70 µm et espacées de b = 300 µm.
Ecran ; papier millimétré ; Banc de mesure de longueurs
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Travail à réaliser
1. Observer et prévoir
Mettre en œuvre le dispositif et observer la figure d’interférence.
Schématiser et interpréter puis rédiger un protocole permettant de répondre au problème.
L’exploitation des mesures devra donner lieu à un traitement graphique.
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2. Mettre en œuvre le protocole. Saisir et traiter les mesures sous tableur.
Analyser la validité de la modélisation et extraire le résultat souhaité.
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3. Evaluer l’incertitude relative sur la valeur de b en considérant qu’elle est due essentiellement à l’incertitude relative de mesure de l’interfrange I.
Donner la valeur de b sous forme normalisée. Confronter aux indications du fabriquant et conclure.
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