Aurélie 06/04/13
 

 

QCM : Interférences.

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.



 




Interférences.
L'expérience suivante est réalisée avec un laser He-Ne émettant une radiation de longueur d'onde l = 633 nm. Le dispositif comprend une plaque percée de deux fentes fines distantes de a = 500 µm.
Cette plaque est disposée à une distance d = 20,0 cm du laser. On observe le phénomène sur un écran parallèle à la plaque et situé à une distance D = 4,0 m de celle-ci. Les deux fentes sont à égales distance de la source. L'axe Ox est l'axe de symétrie du système.


A) Le phénomène observé est le phénomène d'interférences des ondes lumineuses. Vrai.
B) L'observation reste identique si on remplace le laser par une source de lumière blanche. Faux.
La lumière blanche étant polychromatique, chaque radiation donne son propre système d'interférences qui vont se superposer.
C) On observe une frange sombre au point O. Faux.
La frange centrale est brillante, la différence de marche étant nulle.
D) Si on déplace la source lumineuse le long de l'axe Ox, l'interfrange conserve la même valeur qu'auparavant soit 5,1 µm. Faux.
i = lD/a =633 10-9 *4 / (500 10-6) =5,1 10-3 m.
E) Si on utilise un laser émettant une radiation verte quasi-chromatique, l'interfrange a une valeur inférieure à celle obtenu avec la radiation du laser He-Ne. Vrai.
La longueur du vert est inférieure à 633 nm et l'interfrange est proportionnel à la longueur d'onde.
Interférences lumineuses.
Une expérience d'interférences est réalisées entre deux fentes très fines parallèles, F1 et F2, déparées par une distance "a" éclairées par un faisceau laser émettant une radiation de longueur d'onde l = 630 nm. On observe des franges brillantes sur un écran placé à la distance d = 2,0 m des fentes.
A) Ce dispositif est appelé " fentes d'Young". Vrai.
B) Au point M, milieu d'une frange brillante, la différence de marche entre les deux ondes lumineuses, issues respectivement de F1 et F2, est un nombre entier pair de demi-longueur d'onde. Vrai.
C) Le phénomène d'interférences ne se produit qu'avec des ondes lumineuses. Faux.
D) Si les radiations lumineuses, qui interfèrent en un point M donné, sont en opposition de phase, l'intensité lumineuse en M est minimale. Vrai.
L'intensité lumineuse est nulle ( c'est à dire minimale ) en M, les interférences étant destructives.
E) On augmente la distance entre les deux fentes jusqu'à la valeur  a = 2,0 cm. l'interfrange augmente. Faux.
i = l D / a, si "a" augmente, l'interfrange i diminue.


.


Principe de la mesure d'un compact disque.
La surface d'un disque compact (CD) comporte une piste plane avec des alvéoles. La piste est donc constituée d'une succession de creux et de plats. Le signal laser forme, sur le disque, une tache de diffraction qui peut recouvrir à la fois un creux et un plat comme cela est illustré sur le schéma cidessous. Pour simplifier, le faisceau a été représenté parallèle. La partie du faisceau laser réfléchie au niveau d'un plat (1) et celle réfléchie au niveau d'un creux (2) arrivent au capteur avec un déphasage : il se produit des interférences entre (1) et (2). Le principe du codage est le suivant : si le faisceau atteint deux zones planes successivement ou deux zones creuses, le nombre binaire correspondant est un 0. Par contre si le signal passe d'un plat à un creux ou d'un creux à un plat, le nombre binaire associé est 1. La longueur d'onde du laser est, dans le milieu de propagation (polycarbonate), de l = 500 nm et la profondeur d'un creux est égale à 0,25 l. Le schéma ci-dessous illustre le codage de l'information en fonction de la succession de plats et de creux ainsi que la réflexion du signal à une date donnée.

a) a = c = d = 1. Faux.
a = 0 :
le faisceau atteint deux zones planes successivement ; b = 1 : le signal passe d'un plat à un creux ; c = d = 0 : le faisceau atteint deux zones creuses successivement.
b) b = 0. Faux.
c) La différence de marche entre 1 et 2 est de 125 nm.Faux.
La différence de marche entre 1 et 2 est de 0,5 longueur d'onde ( tenir compte de l'aller et du retour ) soit 250 nm.
d) Les signaux 1 et 2 interfèrent de manière destructive. Vrai.
La différence de marche entre 1 et 2 est un multiple impair de la demi-longueur d'onde.






.




  


menu