From 5bd5015c9427302e40bf7d607d715674cd1950b3 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Nicolas Pettiaux Date: Mon, 18 Jul 2022 16:34:46 +0200 Subject: [PATCH] txs auto checkin --- COURS_09-Expérience_de_Young.tex | 170 +++++++++---------------------- 1 file changed, 50 insertions(+), 120 deletions(-) diff --git a/COURS_09-Expérience_de_Young.tex b/COURS_09-Expérience_de_Young.tex index 32b1f28..812273f 100644 --- a/COURS_09-Expérience_de_Young.tex +++ b/COURS_09-Expérience_de_Young.tex @@ -198,12 +198,9 @@ Donc~: \includegraphics[width=2.306cm,height=1.107cm]{Pictures/100000010000002C000000153ADDDC592928E9B8.png} En continuant le raisonnement de la sorte pour des points~: - -P\textsubscript{3} distant de 3i du point central, - -P\textsubscript{4} distant de 4i du point central, - -P\textsubscript{5} distant de 5i du point central, \ldots{} +$P_{3}$ distant de $3i$ du point central, +$P_{4}$ distant de $4i$ du point central, +$P_{5}$ distant de $5i$ du point central, \ldots{} \begin{figure} \centering @@ -212,8 +209,9 @@ P\textsubscript{5} distant de 5i du point central, \ldots{} \end{figure} Nous arrivons à~: +\includegraphics[width=7.086cm,height=5.897cm]{Pictures/100000010000020C000001B4676C159EC881E6E3.png} -\includegraphics[width=7.086cm,height=5.897cm]{Pictures/100000010000020C000001B4676C159EC881E6E3.png}\emph{\textbf{Synthèse:}} +\subsubsection{Synthèse} \begin{figure} \centering @@ -227,34 +225,24 @@ Nous arrivons à~: \caption{} \end{figure} -\emph{\textbf{4)Applications}} +\subsection{Applications} -\emph{\textbf{3.1 Détermination expérimentale de la longueur d'onde de -la lumière. }} +\subsubsection{Détermination expérimentale de la longueur d'onde de la lumière. } L'expérience de Young permet de déterminer la fréquence de la lumière +\paragraph{Expérience 1} +Réalisons l'expérience de Young avec une lumière jaune et les données +suivantes~: $D=1,75 \siunit{m}, a=1 \siunit{mm}, i~=1 \siunit{mm}$ -a) Réalisons l'expérience de Young avec une lumière jaune et les données -suivantes~: +\includegraphics[width=16.82cm,height=5.733cm]{Pictures/1000000100000243000000D01464CBCF0F7AAEC1.png} -D=1,75 m - -a=1 mm - -i~=1 mm - -\includegraphics[width=16.82cm,height=5.733cm]{Pictures/1000000100000243000000D01464CBCF0F7AAEC1.png}Calculez -la longueur d'onde de la lumière jaune ainsi que la fréquence de la +Calculez la longueur d'onde de la lumière jaune ainsi que la fréquence de la lumière correspondante. -b)\textbf{ }Réalisons l'expérience de Young avec une lumière verte +\paragraph{Expérience 2} +Réalisons l'expérience de Young avec une lumière verte sachant que l'expérience de Young nous fournit les valeurs suivantes~: - -D=4,95 m - -a=0,2 mm - -i~=1,32 cm +$D=4,95 \siunit{mm}, a=0,2 \siunit{mm}, i~=1,32 \siunit{cm}$ Calculez la longueur d'onde de la lumière verte ainsi que la fréquence de la lumière correspondante. Exprimez votre réponse en nm. @@ -265,24 +253,20 @@ de la lumière correspondante. Exprimez votre réponse en nm. \caption{} \end{figure} -\emph{\textbf{c) Le spectre de la lumière blanche}} +\paragraph{Expérience 3 : Le spectre de la lumière blanche} -\emph{\textbf{Ces expériences nous montrent que chaque couleur de la +Ces expériences nous montrent que chaque couleur de la lumière possède une longueur d'onde et donc une fréquence -caractéristique de la couleur. }} +caractéristique de la couleur. -\textbf{}\textsubscript{\textbf{jaune}}\textbf{  -}\textsubscript{\textbf{vert}}\textbf{ et donc -f}\textsubscript{\textbf{jaune}}\textbf{  -f}\textsubscript{\textbf{vert}} +$\lambda_\textbf{jaune} < \lambda_\textbf{vert}$ FIXME à vérifier Or la lumière blanche est composée de toutes les couleurs de l'arc en ciel. L'expérience de Young nous permet donc de classer toutes les couleurs qui composent la lumière blanche en fonction de leur longueur d'onde ( et donc de leur fréquence). -C'est ce qu'on appelle \emph{\textbf{le spectre de la lumière blanche. -(voir livre p 115)}} +C'est ce qu'on appelle \emph{le spectre de la lumière blanche.} %(voir livre p 115) \begin{figure} \centering @@ -290,137 +274,83 @@ C'est ce qu'on appelle \emph{\textbf{le spectre de la lumière blanche. \caption{} \end{figure} -\includegraphics[width=9.176cm,height=6.676cm]{Pictures/10000001000001FB0000017167AEF9D1A02E0A78.png}\emph{\textbf{d) -Diffraction de la lumière blanche}} +\includegraphics[width=9.176cm,height=6.676cm]{Pictures/10000001000001FB0000017167AEF9D1A02E0A78.png} + +\paragraph{Expérience 4 : diffraction de la lumière blanche} Si on réalise l'expérience de diffraction de la lumière blanche par un réseau, on observe que chaque couleur présentera ses maximums à un angle -différent, sauf pour le maximum central qui est à la même position (θ = -0) pour toutes les couleurs. +différent, sauf pour le maximum central qui est à la même position ($\theta = +0$) pour toutes les couleurs. -\includegraphics[width=2.259cm,height=1.082cm]{Pictures/100000010000002C0000001558E0CCA95D4F59EB.png}Les -plus grandes longueurs d'onde subiront les plus grandes déviations. +\includegraphics[width=2.259cm,height=1.082cm]{Pictures/100000010000002C0000001558E0CCA95D4F59EB.png} -\textbf{Le maximum d'ordre 1 du mauve sera celui le plus près du -maximum} central puisque c'est la longueur d'onde visible la plus petite -alors que \textbf{le maximum d'ordre 1 le plus éloigné du maximum -central sera celui du rouge} puisque c'est cette couleur du visible qui +Les plus grandes longueurs d'onde subiront les plus grandes déviations. + +Le maximum d'ordre 1 du mauve sera celui le plus près du +maximum central puisque c'est la longueur d'onde visible la plus petite +alors que le maximum d'ordre 1 le plus éloigné du maximum +central sera celui du rouge puisque c'est cette couleur du visible qui a la plus grande longueur d'onde. On aura alors la figure d'interférence ci-contre. -\emph{\textbf{Applications~: }} +\subsection{Applications} Les plumes si colorées de certains oiseaux. -\emph{\textbf{EXERCICES}} +\subsection{Exercices} -\hypertarget{exercice-1}{% -\section{\texorpdfstring{\emph{Exercice -1}}{Exercice 1}}\label{exercice-1}} +\subsubsection{Ex. 1} De la lumière de longueur d'onde égale à 600 nm éclaire, suivant la normale, deux fentes séparées de 0,1 mm. \begin{enumerate} -\def\labelenumi{\alph{enumi})} -\tightlist -\item - Quelle est la position angulaire d'ordre 1? (Rép~: 0,34°) -\item - A quelle distance du point central se trouve ce maximum d'ordre 1~sur +\item Quelle est la position angulaire d'ordre 1? (Rép~: 0,34°) +\item A quelle distance du point central se trouve ce maximum d'ordre 1~sur un écran situé à 3 mètres des fentes? (Rép~: 18 mm) \end{enumerate} -\begin{quote} -\emph{\textbf{Exercice 2}} -\end{quote} +\subsubsection{Ex. 2} -\begin{quote} -\end{quote} - -\begin{quote} On fait passer de la lumière ayant une longueur d'onde de 500 nm à travers deux fentes séparées de 0,01 mm. On observe la figure de diffraction sur un écran situé à 2 m de la fente. -\end{quote} -\begin{quote} -a) Quelle est la distance entre le maximum central et le premier +\begin{enumerate} + \item Quelle est la distance entre le maximum central et le premier minimum? (Rép~: 5 cm) -\end{quote} - -\begin{quote} -b) Quelle est la distance entre le maximum central et le deuxième + \item Quelle est la distance entre le maximum central et le deuxième minimum? (Rép~: 15 cm) -\end{quote} +\end{enumerate} -\begin{quote} -\end{quote} +\subsubsection{Ex. 3} -\begin{quote} -\emph{\textbf{Exercice 3}} -\end{quote} - -\begin{quote} On fait passer des micro-ondes à travers deux fentes séparées de 1 cm. Sur un écran situé à 1,6 m de distance de la fente, on observe une interfrange de 50 cm. Quelle est la longueur d'onde des micro-ondes? (Rép~: 3 mm) -\end{quote} -\begin{quote} -\end{quote} +\subsubsection{Ex. 4} -\begin{quote} -\emph{\textbf{Exercice 4}} -\end{quote} - -\begin{quote} Dans une expérience de Young, la longueur d'onde de la lumière est de 500 nm. La distance entre les fentes est de 0,1 mm et on observe la figure d'interférence sur un écran situé à 1,6 m des fentes. Quel est l'angle entre le maximum central et le maximum d'ordre 5? (Rép~: 1,43°) -\end{quote} -\begin{quote} -\end{quote} +\subsubsection{Ex. 5} -\begin{quote} -\emph{\textbf{Exercice 5}} -\end{quote} - -\begin{quote} Dans une expérience de Young, la longueur d'onde de la lumière est de -600 nm. -\end{quote} - -\begin{quote} -On remarque alors que le maximum d'ordre 4 est à 1 cm du maximum central +600 nm. On remarque alors que le maximum d'ordre 4 est à 1 cm du maximum central sur un écran situé à 2 m des fentes. Quelle est la distance entre les fentes\textbf{ }? (Rép~: 0,48 mm) -\end{quote} -\begin{quote} -\end{quote} +\subsubsection{Ex. 6} -\begin{quote} -\emph{\textbf{Exercice 6}} -\end{quote} - -\begin{quote} Au cours d' une expérience de Young, la longueur d'onde de la lumière -est de 632 nm et -\end{quote} - -\begin{quote} -la distance entre les fentes est de 0,2 mm. La figure montre la figure -d'interférence -\end{quote} - -\begin{quote} -qu'on observe sur un écran. À quelle distance des fentes est situé -l'écran\textbf{ }? (Rép~: 1,46 m) -\end{quote} +est de 632 nm et la distance entre les fentes est de 0,2 mm. La figure montre la figure +d'interférence qu'on observe sur un écran. À quelle distance des fentes est situé +l'écran ? (Rép~: 1,46 m) \includegraphics[width=13.259cm,height=4.045cm]{Pictures/100000010000059F000001B75001F99348A6D888.png}