INTERFÉRENCE, DIFFRACTION, RÉSEAU
BUTS:
Déterminer les paramètres physiques des systèmes à votre disposition, tels largeurs des fentes, distances entre les fentes et pas des réseaux.
Déterminer le diamètre d’un cheveu humain.
MATÉRIEL
Laser hélium-néon (l = 632,8 nm)
Réseaux
Plaquettes avec systèmes de fentes
Écran
Ruban à mesurer
MANIPULATIONS:
1) Fente unique.
Une fente unique éclairée par un faisceau de lumière cohérente produira une figure de diffraction sur un écran.
Projetez le faisceau laser pour qu’il ne rencontre qu’une seule fente isolée. Déterminez la largeur de la fente à partir de vos observations. (Refaites pour les autres fentes isolées.)
Localisation des minima: a sin q = m l
où: q: angle par rapport au centre
a: largeur de la fente
l : longueur d’onde
m = 1, 2, 3, ...
2) Dispositif de Young.
Un système de deux fentes (dispositif de Young) éclairé par un faisceau de lumière cohérente produira une figure d’interférence sur un écran. Projetez le faisceau laser sur le système de fentes de façon à ce qu’il éclaire deux fentes en même temps et déterminez à partir de vos observations sur l’écran la distance entre les fentes. (Refaites pour les autres fentes doubles.)
Localisation des maxima:
d sin q = m lLocalisation des minima: d sin
q = (m+1/2) loù:
d : distance entre les deux fentes l : longueur d’onde q : angle par rapport au centrem = 0, 1, 2, 3 ...
3) Diamètre d’un cheveu.
Projetez le faisceau laser sur un de vos cheveux que vous aurez sacrifié au nom de la science et observez la figure de diffraction obtenue.
Déterminez à l’aide de vos observations le diamètre du cheveu.
Détermination du diamètre du cheveu
:
où:
a : diamètre du cheveul : longueur d’onde
D : distance entre le cheveu et l’écran
Dy : distance entre les franges consécutives
4) Réseau.
Un réseau est un ensemble de fentes équidistantes (ou de traits sur une plaque). Lorsqu’éclairé par de la lumière cohérente, il produira une série de petites taches brillantes appelées "maxima principaux".
Placez une feuille de papier en forme de demi-cercle autour d’un réseau et y projetant le faisceau laser, observez la position des points lumineux sur la feuille. Refaites cette observation pour chacun des réseaux.
Projetez le faisceau laser sur les réseaux et déterminez à partir de vos observations sur l’écran plat, le pas des trois réseaux.
Localisation des maxima principaux
: d sin q = m loù:
d: distance entre deux fentes consécutives l: longueur d’onde q : angle par rapport au centrem = 0, 1, 2, 3 ...
