Exercices sur l'optique : devoir diffraction, interférences, Exercices de Génie Physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa1 April 2014

Exercices sur l'optique : devoir diffraction, interférences, Exercices de Génie Physique

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Exercices de physique sur l'optique : devoir diffraction, interférences. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: la source lumineuse ponctuelle, Les maximas d'ordre, l'indice de réfraction de la substance transp...
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818-Optique : Devoir diffraction, interférences

. QUESTION 1

11 Une source lumineuse ponctuelle L1 émet un rayonnement intense, de longueur d'onde λ = 500 nm, qui arrive perpendiculairement sur une fente verticale de largeur e = 0,50mm, située à une distance D = 1km. Les fronts d'onde atteigant la fente peuvent être considérés comme parallèles. Des bandes claires et foncées apparaissent sur un écran vertical placé à une distance d = 1m en arrière de la fente. Le tout est bien entendu plongé dans l'obscurité la plus totale. Représenter la courbe reproduisant approximativement la répartition de la lumière sur l'écran.

12 Soit xi la distance entre le centre de la frange centrale (Maximum d'ordre 0) et la frange d'éclairement minimum d'ordre i. Calculer les distances x1, x2 et x3.

QUESTION 2

21 Une seconde source lumineuse L2 est placée à une distance y = 10m de L1, dans le plan horizontal de L1. Le segment L1L2 est parallèle à l'écran. Représenter la figure vue d'en haut, mais ne pas respecter l'échelle. Exemple: L1L2 = 2,5cm, L1-fente = 9cm, fente-écran = 4 cm.

22 Calculer la distance qui sépare les deux maxima d'ordre 0, dus respectivement à L1 et à L2.

QUESTION 3

Ces considérations peuvent être rapportées de manière approximative au cas de l'oeil. La pupile de diamètre e = 3mm jour le rôle de diaphragme et la rétine celui de l'écran. La distance pupille-rétine est d' = 20,4mm.

31 Les maximas d'ordre 0 dus à L1 et à L2 ne peuvent être distingués que si la distance les séparant est supérieure à celle qui sépare le maximum d'ordre 0 et le minimum d'ordre 1 de L1. Pour que les deux sources L1 et L2 puissent être vues séparées, quelle distance y' au moins doit les séparer ?

32 Par conséquent, à quelle distance D'' peut-on voir distincts deux signaux rouges (λ = 750nm) distants de y'' = 1,50m. Dans cette question, l'indice de réfraction de la substance transparente de l'oeil n'est pas pris en considération.

Barème : 5 - 6 - 3 - 3 - 4 - 4 / 25 points Durée : 55 min

   

 

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