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Université

Cadi Ayyad

F'acarlté des Scienre$

Semlalia-Marrakech

Département _de Physique Année : 2013-2{l1d

Exercice 1:

ï'D l\ol

:

Optique

physique

sMP-

(S4)

Une onde lumineuse a une fréquence v

=

5 l 0ra Hz dans le vide.

l.

Calculer la période de cette onde ?

2.

Calculer la longueur d,onde (en nm) de cette onde dans le vide ?

3.

De quelle couleur

s'agitil

?

4

Que deviennent

la

longueur

d'onde et la

fréquence de cette onde dans

un

verre _ordinaire

d'indice

n -- 1,5 ?

Exercice 2 :

on

considère deux vibrations lumineuses, monoclrromatiques et polarisées suivant la même direction

L

Pour _temps (81"-

àl.ar..

alcosot 6, représenter graphiquement la _et E2- a2cos(0)tg)), qui se superposent en un vibration résulta;te point

(E: M

de l,espace.

E,* Eî1.;

fonction du

t, dans les cas suivemts :

q=.n/.2,(p: r

et

q

=,, 2n. pour quelles valeurs'du _{déphasage <p} I'amplitude est-elle maximale ou rninimaie ?

2' '|' calculer

_Retrouver I'intensité _Ie

_rés'ltat I

de la vibration résultante en utilisant la représentation complexe.

par application de ra

rornulc

générale établie en cours.

4.

Rcprésenrer I en foncrion du dÉphasage.

Exercicc 3 :

N

vibrations sinusoidales synchrones. polarisées suivant la même direction. _ont des plrases qui

varientenprogressionarirhnrétiquederaisonô,.p1=0,e2.=(p,_...,

qN =

(N,l

_)(p.

(les vibrations lurnineuses se s.uperposcnt en un point

M

àe l,espace.

l caiculer

I'intensité résurtanté lorsque les

ù vibratio's

ont une même ampritucre _a.

2

Que devient cette intensité

si'

les amplitudes varicnt en progression géométrique _cle raisoniR<l

et N est

infini. " -<-

3

Représenter

I

^en

fonction

de

ç

dans les deux cas des questions

(1.) et (2.) pour N - 5

et

R

^û.()

respecrivement. L _' I' tz

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^l''ul

Flxercicc 4 :

{-lne

i.

Calculer source laser énret une raie' de rongueur d'onde la fiéquence

v

de cette raie. _À ...0.63pm. de rargeur

a}" -

0.005pm.

2.

Calculer la lzrgeur, en fréquence, Âv de celte raie.

3.

Calculer le remps Je cohérence de la source.

4. iln

déduire la longueur de cohérence _{de eette} source.

*

^{-5. .} Décluire la longueur des trais d'ondes

é.i,

^par.

""tt.'rnur"*.

Exercice 5

:

h:rr9

on

considère deux sources de lumière identiques. s1 et s2.

d'i'tensité

Iu. produisant deux faisceaux lumineux qui se superposent dans une région de l,espace.

r

'

^A

^qucte

^condition ces sources poprront-eu;s prochrire un phénomène d,interférences _? Justifier votre réponse.

2. si

cettc condition _{n'est pas}

_vérifiée, quelle serait l,intensité de l,onde résultante ?

3.

comment

appe

_{e-t-on les deux}

rou.".r

qui

ueriii"ni

cette condition.

on

suppose

q.e

cette

c.ndition

est vérifiàe,

"on.,,n.nt

uppa'"-t-on

la zone ou res deux faisceaux se superposent ?

5

Donner I'expression comprexe d'.charnp électrique ti1 de lbnde émise par _ra source s1

(on

prendla la phase de cette onde comme originc

d",

pl_,u."r;. ^:

6.

Donner I'expression cornplexe. _d.u fhamp

él;.;;;;

Ë: de l,onde émise par la

s.,rce

52.

7.

des

[tabjir

der"rx |cxpression sources 51 de I'intensire et 52.

Ide |onde;r"jt;i;

_{de ra} superposition _des ondes issues

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^{condition (sur ra} difference de marche) qui détermine res postions _des franges

9.

Calculer la

visibilité

_des franges d,interférence. Conclure.

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