Diffraction par une fente et un fil
Étude expérimentale de la diffraction, de l’écart angulaire, de la relation entre la tache centrale et la fente, puis détermination de λ, a₁ et du diamètre d d’un fil.
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Ondes lumineuses — Physique-Chimie 2ème Bac
- Physique-Chimie
- Sciences Mathématiques A et B
La diffraction comme preuve de la nature ondulatoire de la lumière, écart angulaire et largeur de la tache centrale, lumière monochromatique et polychromatique, indice de réfraction, lois de Descartes, prisme et dispersion.
- 2leçons vidéo
- 8exercices corrigés
- 78questions de quiz
- 4 h 17de vidéo
Khtwa b khtwa.
Au programme
Chaque leçon est une vidéo courte avec son résumé, ses points de contrôle et son quiz.
Le cours2 leçons
Diffraction et caractéristiques de la lumière
Le cours présente la diffraction comme preuve du caractère ondulatoire de la lumière, puis décrit la lumière électromagnétique, ses caractéristiques et l’étude quantitative de la diffraction par une fente.
Indice, réfraction et dispersion
Le cours présente l’indice de réfraction, les lois de Descartes, le trajet de la lumière dans un prisme, ses relations caractéristiques et la dispersion selon la longueur d’onde et la couleur.
Exercices corrigés en vidéo8
Exercice 1 Exercice 2 Longueur d’onde par diffraction
L’exercice étudie la diffraction par une fente, relie la largeur de la tache centrale à 1/a et permet de déterminer puis de vérifier la longueur d’onde d’un laser.
Exercice 3 Diffraction par un trou circulaire
Étude de la diffraction d’un laser, établissement d’une relation entre le diamètre de la tache centrale et celui du trou, puis détermination de deux diamètres et d’une longueur d’onde.
Exercice 4 Propagation dans une fibre optique
Étude de la propagation lumineuse dans une fibre, détermination de la célérité, de l’indice de réfraction, de la longueur d’onde puis du nouveau retard pour une autre source laser.
Exercice 5 Dispersion et diffraction
Étude de la lumière blanche, calculs de fréquence et de célérité dans un prisme, puis exploitation de la diffraction pour déterminer une longueur d’onde et le diamètre d’un cheveu.
Exercice 6 Déviation du violet et du rouge
Calcul des indices, des célérités, des angles et des déviations des radiations violette et rouge dans un prisme.
Exercice 7 Prisme : réfraction et déviation
Rappel des relations de réfraction dans un prisme, définition de la dispersion, puis résolution numérique d’un exercice.
Exercice 8 Prisme dispersif et célérité
Étude d’un prisme à déviation minimale, établissement de l’expression de l’indice, calcul des fréquences, indices et célérités, puis identification du verre comme milieu dispersif.
L-mouhim f l-mouhim.
L’essentiel du cours
Les définitions, repères et formules des premières leçons, tirés des fiches du chapitre.
- Écart angulaire
- fente ou fil de largeur
- Tache centrale
- si est petit
- Célérité
- ; vide ; milieu matériel
Propagation rectiligne
Dans un milieu homogène et transparent, la lumière se propage en ligne droite : un laser dirigé vers un écran y donne une petite tache.
Diffraction de la lumière
Étalement de la lumière après une ouverture (ou un obstacle) de petite dimension : la lumière ne se propage plus en ligne droite. Comme la diffraction est un phénomène propre aux ondes, la lumière a un aspect ondulatoire.
Modèle ondulatoire
La lumière est une onde électromagnétique : un champ électrique et un champ magnétique , perpendiculaires entre eux et à la direction de propagation, se propagent ensemble. C’est une onde transversale, qui se propage dans le vide et dans les milieux transparents.
La fréquence caractérise la radiation
En passant du vide à un milieu transparent, la fréquence (imposée par la source) ne change pas. Comme , la longueur d’onde diminue : .
formules du chapitre
Spectre visible (violet → rouge) ; en dessous : ultraviolet (UV), au-dessus : infrarouge (IR).
L augmente avec λ et D, diminue quand a augmente.
Écart angulaire selon l’obstacle
- Fente ou fil fin
- Trou circulaire
Jarreb rassek.
Teste-toi maintenant
4 questions parmi les 78 du chapitre. Réponds, la correction s’affiche.
- Question 1 sur 4
Pourquoi l’observation d’une figure de diffraction soutient-elle le modèle ondulatoire de la lumière ?
Pas tout à fait. Réponse : B
La diffraction est un phénomène caractéristique des ondes. Son observation avec la lumière montre donc que la lumière présente un comportement ondulatoire.
- Question 2 sur 4
Dans la simulation, que devient le rayon lorsque les deux milieux ont le même indice n₁ = n₂ ?
Pas tout à fait. Réponse : A
Lorsque n₁ = n₂ dans la simulation, le rayon poursuit son trajet en ligne droite sans déviation angulaire à l’interface.
- Question 3 sur 4
D’après l’intervalle 400 nm < λ < 800 nm annoncé dans le cours, sélectionne toutes les longueurs d’onde visibles. Plusieurs réponses sont correctes.
Pas tout à fait. Réponses : B, C
450 nm et 650 nm sont strictement comprises entre 400 nm et 800 nm. En revanche, 350 nm et 900 nm sont extérieures à l’intervalle visible retenu dans le cours.
- Question 4 sur 4
Plusieurs réponses peuvent être correctes. Sélectionne uniquement les affirmations établies dans le cours.
Pas tout à fait. Réponses : A, B, C, D
Un faisceau monochromatique ne se décompose pas en plusieurs couleurs, tandis que la lumière blanche est dispersée. La déviation diminue quand la longueur d’onde augmente, et chaque couleur possède un indice propre dans le prisme.
Yallah, wa7d l-khtwa.
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