Chapitre 11. Propriétés des ondes

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1 Chapitre 11. Propriétés des ondes
11.3. Les interférences - livre pages: p.67-68

2 a) Le phénomène d’interférences

3 Ailes d’un papillon A- lumière incidente perpendiculaire à la surface de l’aile; B- lumière incidente inclinée par rapport à la surface de l’aile

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5 Flaque d’huile sur la route

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7 Les couleurs des plumes de paon varient en fonction de l’angle d’observation (a et b). Ces couleurs disparaissent lorsqu’on observe les plumes à l’envers et par transparence (c). © Bernard Valeur

8 bulle de savon

9 Franges de Moiré

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11 b) Superposition de deux ondes
Rappel : une onde progressive périodique sinusoïdale est une onde qui est modélisée par une fonction sinusoïdale on parle d’onde monochromatique (une seule longueur d’onde)

12 superposition de deux ondes monochromatiques de même fréquence (longueur d’onde) et même amplitude
ondes en phase ondes en opposition de phase

13 ondes en phase => interférences constructives
(ASTROLab of Mont-Mégantic National Park) ondes en phase => interférences constructives

14 ondes en opposition de phase => interférences destructives
(ASTROLab of Mont-Mégantic National Park) ondes en opposition de phase => interférences destructives

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16 c) Sources cohérentes Il existe un déphasage entre deux fonctions sinusoïdales lorsqu’elles sont décalées dans le temps Deux sources sont cohérentes si elles émettent des ondes sinusoïdales de même fréquence et si le retard de l’une par rapport à l’autre ne varie pas au cours du temps. Elles gardent alors un déphasage constant

17 d) Interférences en lumière monochromatique
Pour obtenir deux sources lumineuses cohérentes, il faut utiliser deux sources secondaires S1 et S2 à partir d’une source unique S Ce principe est utilisé dans le dispositif des fentes de Young

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21 Sur un écran on observe une succession de franges équidistantes alternativement sombres et brillantes La distance qui sépare deux franges consécutives des même nature est appelée interfrange

22 S1 et S2 sont deux sources cohérentes
Un point M du milieu de propagation reproduit la vibration de la source S1 avec un retard τ1 qui dépend de la distance d1 et la vibration de S2 avec le retard τ2 dépendant de d2

23 On appelle différence de marche δ en un point M:
δ= d2 – d1 = S2M – S1M =c (τ2 – τ1) = c x Δt Les interférences sont : Constructives si δ=2k(λ/2) Destructives si δ=(2k+1)x(λ/2)

24 Application : 12/p.73

25 Les interférences sont : Δt=τ2 – τ1 =2k(T/2)
D’autres conditions d’interférences: … en utilisant la période de l’onde Les interférences sont : Constructives si Δt=τ2 – τ1 =2k(T/2) Destructives si Δt=τ2 – τ1 =(2k+1)x(T/2)

26 D’autres conditions d’interférences: … en utilisant le déphasage
Δϕ =(2π Δt)/T Les interférences sont: constructives si Δϕ = 2kπ destructives si Δϕ=(2k+1)π

27 Ex.1:

28 e) Interférences en lumière blanche
La lumière blanche -> une infinité de radiations monochromatiques de couleurs différentes. Chaque radiation -> une figure d’interférence La figure d’interférence -> l’addition des figures d’interférence de toutes les radiations.

29 f) Couleurs interférentielles
Certains objets ont des couleurs qui varient suivant l’angle sous lequel on les regarde ( ailes de certains paillons, bulles de savon, taches d’huile sur un sol mouillé..) Ces couleurs appelées couleurs interférentielles, ont comme origine le phénomène d’interférence , étant donc très différentes de celles obtenues par l’absorption des colorants.

30 Ex.2

31 Ex.3

32 A la maison : 21/p.76 Sujet BAC : 28/p.79