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Classe: Terminale Accueil » Série d'exercices : Interférences lumineuses - Ts S

Classe: Terminale Accueil » Série d'exercices : Interférences lumineuses - Ts Série d'exercices : Interférences lumineuses - Ts Exercice 1 Deux fentes et distantes de émettent de la lumière provenant d'une même fente Elles produisent un système d'interférences lumineuses sur un écran placé à la distance des fentes. La lumière de la source contient deux radiations monochromatiques, de longueur d'onde et L'interfrange (distance séparant les milieux de deux franges sombres ou de deux brillantes consécutive) est lié à par la relation 1) Représenter à l'échelle , sur une largeur de : a) la ﬁgure d'interférences obtenue avec la radiation de longueur d'onde b) la ﬁgure d'interférences obtenue avec la radiation de longueur d'onde c) la ﬁgure d'interférences obtenue avec la lumière émise par la source 2) Qu'observerait-on si la source Fémettait de la lumière blanche Exercice 2 A l'aide d'un dispositif interférentiel, on crée deux sources lumineuses et synchrones et cohérentes distantes de Quand le dispositif est éclairé par une source de lumière monochromatique de longueur d'onde , on observe des franges d'interférence sur l'écran placé à de et 1) Établir l'expression de la diﬀérence de marche au point de l'écran 2) Déterminer la distance entre les deux sources pour que la distance entre les milieux de la et frange brillante située de part et d'autre de la frange centrale numérotée soit égale à 3) Déterminer la nature de la frange en un point de distant de de la frange centrale Exercice 3 Deux fentes et sont éclairées par une fente source en lumière monochromatique rouge de longueur d'onde et se comportent comme deux sources synchrones et en phase. La ﬁgure d'interférence est observée sur un écran. On considère un point sur un écran situé à la distance de et de (schéma) 1) Les vibrations lumineuses issues des fentes et sont-elles en phase ? (Justiﬁer les réponses) 2) La vibration lumineuse émise par la fente arrive en avec un certain retard. Exprimer ce retard en fonction de et de la vitesse de la lumière dans l'air Collège Sixième Cours Math 6e Exo Maths 6e Sciences de la Vie 6e Cinquième Sciences de la vie 5e Sciences de la terre 5e Math 5e Cours Maths 5e Exo Maths 5e Quatrième Cours Maths 4e Exo Math 4e PC 4e Cours PC 4eme Exo PC 4e Histoire 4e SVT 4e Science de La Vie 4e Science de la terre 4e Exo SVT 4e Exos Sciences de la Vie 4e Exos sciences de la terre 4e Troisième PC 3e Cours PC 3e Cours Physique 3e Cours Chimie 3e Exo PC 3e Exos Physique 3e Exos chimie 3e BFEM PC Histoire Maths 3e Cours Maths 3e Exos maths 3e BFEM Maths QCM Maths 3e SVT 3e Science de La Terre 3e Science de La Vie 3e Exo SVT 3e BFEM SVT Lycée Seconde Math 2nd Cours Maths 2nd Exo maths 2nd Devoir Maths 2nd Accueil Cours Exercices Devoirs Vidéo QCM Nous contacter Créer un compte Fascicule des partenaires Nous soutenir F1 F2 a = 2mm F D = 2m F γ1 = 0.60µm γ2 = 0.48µm. i γ i = γ D a 5 15cm γ1 γ2 F S1 S2 a. γ = 0.6µm E D = 2.5m S1 S2 M 6e 9e 0 1.5cm P E 2.5mm F1 F2 γ = 0.64µm M d1 F1 d2 F2 F1 F2 F1 M d1 c 3) Même question pour la vibration lumineuse issue de la fente 4) En déduire à quelles conditions le point sera sur frange brillante ; sur une frange sombre Que peut-on dire des points suivants : est tel que est tel que est tel que Exercice 4 La lumière serait de nature contradictoire. Si une théorie permet d'expliquer de nombreux phénomènes, elle peut s'avérer insuﬃsante pour en comprendre d'autres. Le but de cet exercice est de montrer que, selon l'expérience réalisée, un des aspects du comportement de la lumière. A cet eﬀet on réalise le dispositif ci-dessous : 1) Dispositif expérimental est une source de lumière qui éclaire deux fentes ﬁnes, verticales distantes de La source est équidistante des deux fentes. est un écran opaque vertical placé à une distance du plan des fentes. a) Quel phénomène se produit à la sortie de chaque fente ? Quel aspect de la lumière permet-il de mettre en évidence ? b) Justiﬁer l'utilisation d'une source unique pour éclairer les deux dentes. c) Reproduire le schéma et représenter la marche des faisceaux lumineux issus des fentes et Hachurer le champ où l'on peut observer le phénomène d'interférence. 2) La source émet une lumière monochromatique de longueur d'onde a) Qu'observe-t-on sur l'écran ? Préciser la direction des franges et la nature de la frange centrale qui se forme en b) Pour déterminer la longueur d'onde , on compte franges brillantes de part et d'autres de la frange centrale occupant ensemble une largeur PC 2nd Cours PC 2nd Exo PC 2nd Cours SVT Seconde Première Maths 1ere Cours Maths 1ere Exos Maths 1ere Devoir Maths 1ere PC Première Cours PC 1ere Exo PC Première Cours SVT Première Terminale Maths Terminale Cours Maths TS Exos Maths Terminale PC Terminale Cours PC Terminale Exo PC Terminale SVT Terminale Exos SVT Terminale Philosophie Cours Philo Savoir-faire Philo Texte Philo Exo Philo Histoire Géographie Connexion utilisateur Nom d'utilisateur * Mot de passe * Créer un nouveau compte Demander un nouveau mot de passe F2 M 5. M − M d2 −d1 = 0 − M d2 −d1 = 3.20µm − M d2 −d1 = 2.24µm (S) a = 1.5mm. (S) (E) D = 2m F1 F2. (S) γ. O. γ 5 l = 8mm. Se connecter Se connecter En déduire la valeur de 3) La source précédente est remplacée par une source qui émet simultanément deux radiations monochromatiques de longueur d'onde , et Il se produit une superposition des systèmes de franges formées par les deux radiations. A quelle distance du point se produit la première coïncidence de franges brillantes ? Exercice 5 Un pinceau de lumière monochromatique émis par un laser hélium-néon éclaire deux fentes parallèles séparées par une distance Un écran est placé perpendiculairement au pinceau lumineux à une distance du plan des fentes. Dessiner le dispositif expérimental. 1) Interpréter la formation des franges brillantes et obscures. 2) Déﬁnir et calculer la diﬀérence de marche aux fentes d'un point de l'écran, pour en déduire la position des franges brillantes et obscures 3) Préciser la nature de la frange centrale appartenant au plan médiateur des fentes. 4) Déﬁnir et calculer l'interfrange. Quelle est l'inﬂuence des diﬀérents paramètres sur l'interfrange ? Comment doit-on modiﬁer la distance entre les fentes pour obtenir des franges plus espacées ? 5) Calculer la longueur d'onde et la fréquence de la lumière émise par le laser, sachant que franges sont espacées de 6) Est-ce que la longueur d'onde ou la fréquence change (ou aucune des deux), si le rayon lumineux se propage dans le verre ? Calculer les nouvelles valeurs. On sait que dans le verre la célérité de la lumière vaut Exercice 6 Une lumière monochromatique, issue d'une fente , tombe sur un écran percé de deux fentes et parallèle à Un dispositif spécial permet de faire varier la distance entre les fentes et qui reste toute fois située à égale distance de 1) On dispose un écran , parallèle à et à une distance de celui-ci. Qu'observe-t-on sur l'écran 2) La longueur d'onde de la lumière monochromatique est On mesure dans le plan l'intervalle séparant franges brillantes consécutives. Établir la formule donnant en fonction de , , et (On supposera établie la formule de l'interfrange) Calculer lorsque , , et 3) On augmente l'intervalle Qu'en résulte-il sur le phénomène observé sur l'écran ? γ. (S) (S′) γ1 = 0.60µm γ2 = 0.54µm. x O a = 05mm. D2m 2 M 2 2 6 12.7mm. ( 200000km/s. ) F E F1 F2 F. F1 F2 (F1F2 = a) F. K E d K γ. K L N a γ N d L a γ = 0.55µm L = 7.2mm N = 7 d = 1.20m a = F1F2 D'autre part on remarque que pour un interfrange inférieur à , l'observation du phénomène devient très diﬃcile à l'œil nu. Quelle sera la valeur limite de la distance séparant les deux fentes ? 4) Combien observe-t-on de franges brillantes sur l'intervalle de l'écran quand ? La mesure de l'intervalle est faite à partir d'une frange brillante Exercice 7 1) Soit la distance de deux fentes ﬁnes et parallèles et dans l'expérience de Young. On éclaire et par une fente lumineuse parallèle aux précédentes et à égale distance de chacune d'elle. soit la longueur d'onde dans le vide de la lumière monochromatique employée. On observe dans l'air des franges d'interférences sur un écran parallèle au plan des deux fentes et situé à une distance de ses fentes. Soit la largeur de interfranges consécutifs (on prendra comme plan de ﬁgure un plan perpendiculaire au plan 1.1 Établir la relation donnant en fonction de , , et AN : ; ; uploads/Geographie/ interference-lumineuse.pdf