CORRECTION DU TP 7: LA DIFFRACTION DE LA LUMIERE

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CORRECTION DU TP 7 :
LA DIFFRACTION DE
LA LUMIERE
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.
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
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.

x103
On calcule le coefficient directeur de la droite
obtenue :
yB  y A
k 
 ...
xB  x A
Le laser utilisé a une longueur d’onde de
relatif entre ces deux valeurs est:
valeur .théorique  val . exp érimentale
valeur .théorique
nm. L’écart
 100  ...
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.

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