Spé Au d mar fine brilla L’in I. M Le d disp La c ordi qu’u Le c un l Trav Réa Bra Ouv Les obs Rég L’ax diffr fent Une barr Exp pola Lors Mes Utili d é Term début du XI rqué l’Histoi s parallèles antes : les f terfrange i, esure de l' dispositif ex positif expér caméra CC nateur (c’es une ligne d capteur CC ogiciel. Il do vail : Réalis aliser le mon ncher la ca vrir le logicie réglages d ervé sur la gler la distan xe d’analyse raction obse tes.
e fois que l’a rette !!!) poser la bar
ariseurs int sque la figu surer à l'écr ser les curs doc1 : D
IXème siècle ire des scie s et proches franges d’in est la dista 'interfrange xpérimental rimental. D est une b st le même e pixels et D est sensi onne l'inten ser le proto ntage prése méra CCD el CALIENS oivent être barrette. Le nce fente-C e de la barr ervée. Agir alignement rette à la fig terposés su re à observ ran l'interfra seurs du log Appe Dispositif e , le physicie ences. En pl s, il observe nterférences nce sépara e avec la c utilisé est r barrette CCD genre de c non une su ible à l'inten sité lumineu cole suivan enté précéd avec le câb S depuis "a effectués e e vérifier en CCD : D >15 rette CCD d sur la haut est réalisé, gure de diffr ur le trajet e ver est corre ange i (ou p giciel. el n°1 : app expérimental AE07- en britanniq laçant deva e, en project s.
ant deux fran
améra CCD représenté D linéaire c apteur que urface). nsité lumine use en fonc nt : demment en ble USB (à l applications en mode tem n masquant 50 cm oit être par teur de la tê visser les raction et aj et diminuer l ecte, clique lusieurs) av peler le pro INTERFER que Thomas ant une sour tion sur un nges consé D ci-dessous. comprenant ceux des a euse. Il perm ction de la p n utilisant un l'extrémité d locales" su mps réel le faisceau rfaitement a ête optique o filtres atté juster l’inte la sensibilit r sur vec le maxim ofesseur po RENCES s YOUNG (d rce lumineu écran, une écutives d’ég . La caméra 2048 pixels appareils ph met de visu position des ne bi-fente du boitier pa ur le bureau lumineux a aligné avec ou de la sou énuateurs ( ensité du s té en la rég et arrêter mum de pré our présen doc.1) réalis use un cach alternance gale intensi d a CCD remp s de 14 μm hotos numér ualiser la fig s pixels en la de la diapo as au centre puis dossie . Le sig avec la main c la figure d urce ainsi q (sans modif ignal enreg lant à 2ms. le mode te écision. ter vos rés se une expé he percé de de raies so ité lumineus oc2 place l'écra de large, in riques, sauf gure de diffr argeur (doc sitive. e). er physique gnal affiché n. d’interférenc que sur l’orie
fier la positi istré à l’aid mps réel. sultats érience qui deux fente ombres et se. an blanc dan nterfacée à f qu’ici on n raction à tra c2). e. est celui ces ou de entation des on de la de des 1 a s ns le un n’a avers s
2
II. Mesure de l'interfrange avec un écran, un appareil photo et un logiciel de traitement d'image.
Réaliser le montage expérimental doc1. Observer la figure d'interférence.
Utiliser un écran de papier pour observer la figure d'interférence par transparence.
Dans la salle un peu éclairée, photographier avec votre smartphone la figure d'interférence à l'arrière de l'écran avec un objet étalon (bande opaque de longueur connue collée sur le papier).
Récupérer la photo via le wifi sur votre mail.
Sauvegarder cette image sur votre espace de travail.
Si ce n'est pas possible, utiliser la photo de secours fournie depuis l'ENT ou l'atelier du réseau. Utiliser le logiciel SalsaJ et sa notice fournie pour exploiter cette image, pour cela :
Ouvrir le logiciel depuis le réseau : programmes/programmes réseau/physique/SalsaJ Ouvrir l'image précédemment sauvegardée.
Suivre la notice pour :
Définir l'échelle : tracer un trait horizontal correspondant à la largeur de l'image en cm puis analyse/indiquer une échelle, saisir la valeur en cm et cocher "global", valider.
Faire apparaitre le spectre en intensité de l'image :
-
tracer un trait horizontal correspondant à la largeur del'image puis analyse/coupe.
-
mesurer avec le curseur l'interfrange (ou plusieurs)Appel n°2 : appeler le professeur pour présenter vos résultats III. Utiliser l'interfrange pour déterminer d'autres grandeurs.
La valeur de l’interfrange i peut se calculer avec l’expression / avec b distance entre les bi-fentes. 1. Proposer un protocole permettant de déterminer la valeur de la longueur d’onde λ du Laser.
Appel n°3 : appeler le professeur pour présenter votre démarche
2. Réaliser le protocole en utilisant 3 bifentes différentes (ou une seule bifente en fonction du temps) 3. Comment serait modifiée la figure d’interférences si on éclairait les mêmes fentes d’Young avec un
Laser vert ?
4. Quel est l’intérêt d’utiliser une grande distance D ?
Appel n°4 : appeler le professeur pour présenter le montage, vos mesures et votre résultat final IV. Quelle est la précision sur les mesures réalisées ?
Pour répondre à cette question nous allons estimer l'incertitude sur la valeur de b (distance entre les 2 fentes) d'une bi-fentes utilisées précédemment dans le III. Le laser utilisé au III est rouge = 650 nm.
Informations sur les incertitudes :
- Lorsque la mesure est obtenue par double lecture sur une échelle (règle graduée) alors l'incertitude type de la mesure liée à la lecture est :
1 graduation/√2 √3
- L'incertitude type sur la longueur d'onde λ de la lumière laser est donnée par le constructeur : 10 nm
- L'incertitude sur la mesure de i est estimée grâce aux logiciels utilisés à 0,01
- La relation / implique une méthode indirecte pour calculer l'incertitude type de b , basée sur les incertitudes types de chaque grandeur intervenant dans la relation.
Pour déterminer nous utiliserons le logiciel Gum2020, ouvrir Gum depuis le menu démarrer, choisir le niveau Terminale et l'onglet "détermination indirecte (propagation)".
Saisir la relation / , les valeurs des grandeurs et les incertitudes type , ,
Travail :
1) Quelles sont les sources d'erreurs possibles lors des différentes mesures ?comment les minimiser ? 2) Utiliser le logiciel Gum pour calculez l'incertitude type à partir des incertitudes type , ,
. (voir document ci-dessus)
3) Ecrire le résultat de la mesure de b tenant compte de cette incertitude.
