Aurélie 23/05/08
 

 

Concours Esiee : 4 années de QCM

ondes lumineuses, diffraction.

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On observe sur un écran la figure de diffraction ci-contre d'un faisceau laser de longueur d'onde l par un fil de diamètre a situé à la distance L de l'écran. On note q l'écart angulaire, angle sous lequel on voit la motié de la tache centrale depuis l'objet diffractant.

L= 2,5 m ; D1 = 1 cm ; D2 = 1 mm ; l = 500 nm.

A- tan q = D2/2L. Faux.

diffraction par un fil de diamètre a.

 

tan q = ½D1/L voisin de q radian pour les angles petits. 

B- q= 0,2 10-2 radian. Vrai.

q = ½D1/L = 10-2 / (2*2,5) =0,2 10-2 radian.

C- q= 0,4 10-3 radian. Faux. 


 

D- a = 0,25 mm. Vrai.

d'autre part q = l/a.

avec : l longueur d'onde (m) et a : largeur de la fente (m)

a =l/q = 500 10-9 / 2 10-3 ; a =2,5 10-4 m.

E- a = 2,5 mm. Faux.

 


On observe sur un écran la figure de diffraction d'un faisceau laser de longueur d'onde l par un fil de diamètre a situé à la distance D = 2 m de l'écran.

Le graphe ci-dessous représente la largeur L de la tache centrale en fonction de 1/a.

L'écart angulaire q sous lequel est vu la moitié de la tache centrale depuis l'objet diffractant est supposé petit.

A. l = 500 nm. vrai.

q = l/a = L/(2D) ; L =2Dl * (1/a) ; le coefficient directeur de la droite ci-dessus est égal à 2Dl = 0,01 /5000 = 2 10-6 m2.

d'où l = 2 10-6 /4 = 5 10-7 m = 500 nm.

B. q est proportionnel à a. faux.

C. pour a = 800 mm, L= 1,6 cm. faux.

aL =2Dl =2 10-6 m2 d'après le graphe.

800 10-6 *1,6 10-2 =12,8 10-6, valeur différente du coefficient directeur.

D. pour a = 100 mm, q = 5 10-3 rad. vrai.

q = l/a =5 10-7 / 100 10-6 = 5 10-3 rad.

E. pour L = 2 cm, q = 10-2 rad. faux.

q = l/a = L/(2D) = 0,02 / 4 =5 10-3 rad.  

 





 

Web

www.chimix.com


Diffraction

On observe sur un écran la figure de difraction ci-dessous d'un faisceau laser de longueur d'onde l à travers une fente fine de longueur a et de largeur b située à la distance L de l'écran. On note q l'écart angulaire, angle sous lequel est vue la moitié de la tache centrale depuis l'objet diffractant.

L= 2 m ; D1 = 1 cm ; D2 = 1 mm ; a = 1 cm ; b = 0,2 mm

La direction "t" est-elle dans le sens de la longueur de la fente ?

La direction "t" est perpendiculaire à la longueur de la fente verticale.

q vaut-il 0,25 10-2 radian ou bien 0,25 10-3 radian ?

La longueur d'onde vaut-elle l =500 nm ou bien l =410 nm ?


corrigé

 

q = 0,5 D1/L =0,5 *10-2 / 2 =0,25 10-2 radian

l = 0,5 * 2 10-4* 10-2 / 2 =0,5 10-6 m = 500 nm.




 





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