Physique et chimie
Programme de colle. Semaine 8 (du 22/11 au 26/11)
Optique physique
Les sources lumineuses : lampes à incandescence, à vapeurs métalliques, laser.
Notion de train d'onde : modélisation d'un train d'onde par une fonction quasimonochromatique (sinusoïde tronquée ou enveloppe en exponentielle dé- croissante, onde spérique émise par un atome).
Les temps caractéristiques en optique physique : période du signal mono- chromatique, durée du train d'onde, temps de réponse du détecteur. Valeurs moyennes temporelles, en particulier de l'énergie associée à l'onde.
Addition de deux signaux de même fréquences. Phase à l'origine, cas d'ad- ditions de signaux de phase à l'origine aléatoire.
Exemple de division du front d'onde : les trous d'Young. Exemple de divi- sion d'amplitude : l'interféromètre de Michelson.
Interférences de deux ondes sphériques (trous d'Young) : calcul de la dié- rence de marche, de l'interfrange, gure d'interférence.
Interférences de deux ondes planes.
Cohérence temporelle : éclairage par un doublet (battements), modèle de raie à prol rectangulaire, calcul de la visibilité. Causes physiques de la non- monochromaticité d'une raie (eet Doppler, largeur narturelle d'une raie, colli- sions en phase gazeuse). Description d'un prol de raie par une gaussienne, par une lorentzienne.
Cohérence spatiale : inuence de l'étendue de la source en étudiant le cas d'une ligne lumineuse (isoluminosité) dans le cas des trous d'Young.
Interféromètre de Michelson éclairé par une source ponctuelle : les deux sources issues soit du coin d'air, soit des miroirs parallèles. Détermination de la position des sources secondaires équivalentes.
Interférences localisées à cause d'une source étendue : localisées à l'inni avec le Michelson en miroirs parallèles, localisées au voisinage des miroirs avec le Michelson en coin d'air.
Interférences à ondes multiples (à N ondes) : calcul de l'intensité lumineuse (Fabry-Perot).
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