Omniprésente, la lumière est essentielle à notre développement et à notre planète. La compréhension par les scientifiques de sa nature tantôt ondulatoire, tantôt corpusculaire nous a permis de l’utiliser à notre avantage pour nous soigner, diagnostiquer, mesurer précisément, envoyer de l’information…
Dans ce TP, nous allons nous concentrer sur le phénomène de diffraction qui montre que la lumière est phénomène ondulatoire.
Objectif du TP en classe de terminale
Capacités et compétences travaillées
- Effectuer des calculs
- Utiliser l'écriture littérale
- Ecrire le bon nombre de chiffres significatifs
- Comparer à une valeur de référence
Autres cours à consulter
A l’aide des simulations d’expérience ci-dessous, réalisez le travail demandé.
Interférence d'ondes
Cette animation vous permettra de simuler différentes expériences avec des ondes sonores, lumineuses ou mécaniques et de les faire interagir entre elles.
La diffraction
- Double-cliquer sur Diffraction
- Sélectionner une ouverture « Carré » puis changer ses paramètres pour obtenir une fente rectangulaire de 0,40 mm de largeur et 0,10 mm de hauteur.
- Appuyer sur le bouton rouge pour allumer le laser.
Vous observez une figure de diffraction.
- Ci-dessous se trouve les grandeurs D et L à mesurer pour exploiter cette expérience.
Travail :
- En utilisant vos connaissances de trigonométrie, exprimer l’angle θ en fonction de D (=distance fente – écran) et L (largeur de la tache centrale), sachant que pour les petits angles : tan θ ≈ θ.
- On vous donne la relation suivante : θ = λ/a ; (a = hauteur de la fente). A l’aide de la relation trouvée précédemment et celle donnée, exprimer la distance D en fonction de λ, a et L.
- Calculer la distance D et comparer ce calcul expérimental avec la valeur théorique qui est Dthéorique = 1,0 m.