CORRECTION DU TP 7 : LA DIFFRACTION DE LA LUMIERE

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1 CORRECTION DU TP 7 : LA DIFFRACTION DE LA LUMIERE

2 Question 1 : Plus le fil est fin, plus la largeur de la tache centrale est importante alors qu’on devrait « normalement » observer un point : le phénomène de diffraction est donc plus marqué.

3 Question 2 : Un exemple de protocole
On réalise une expérience de diffraction avec une fente de largeur a connue. On mesure d et D avec une règle (D doit être assez grand pour plus de précision, au moins un mètre voire deux) On calcule  à l’aide d’une formule avec la tangente : tan  = (d/2 / D) (cf. schéma) On sait d’après les documents que  =  / a. Donc  =  x a Il suffit de faire le calcul pour obtenir une valeur de la longueur d’onde. Voir diapo suivante pour la précision

4 Question 2 : Un meilleur protocole
Pour plus de précision, il faut faire plusieurs mesures (minimum 4 ou 5…). La solution la plus simple consiste ensuite à faire la moyenne néanmoins une mesure ratée risque de beaucoup fausser le résultat, en physique, on préfèrera donc Tracer une courbe d’étalonnage.  =  / a =  x 1/a. Donc  et 1/a sont proportionnels, la constante de proportionnalité est . On trace donc le graphe :  = f (1/a), ce devrait être une droite. On obtient la longueur d’onde en calculant le coefficient directeur de la droite moyenne.

5 x103

6 On calcule le coefficient directeur de la droite obtenue :
Le laser utilisé a une longueur d’onde de nm. L’écart relatif entre ces deux valeurs est:

7 Pour trouver le diamètre du cheveu, il faut:
Faire une figure de diffraction en utilisant le cheveu comme fil et en se plaçant à la même distance D que dans les expériences précédentes. Mesurer la largeur de la tache centrale. En déduire la valeur de l’écart angulaire  Reporter, sur le graphe  = f (1/a), la valeur de . En déduire la valeur de 1/a puis celle de « a » c’est-à-dire le diamètre du cheveu.