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physique-chimie (terminale) · Chapitre 13 · Exercice d'entraînement

Des franges d'interférences dans une tache de diffraction

Phénomènes ondulatoires, lumière et photons · Diffraction et interférences · niveau 3 (difficile)

Énoncé

Des franges d'interférences dans une tache de diffraction. Dans un dispositif de Young, chacune des deux fentes a une largeur , et leurs milieux sont distants de . Elles sont éclairées par un laser de longueur d'onde ; l'écran est à . On observe des franges d'interférences, mais seulement à l'intérieur de la tache centrale de diffraction produite par chaque fente : là où l'onde diffractée par chaque fente est éteinte, il ne peut pas y avoir de frange brillante.

  • Calculer la largeur totale de la tache centrale de diffraction d'une fente.
  • Calculer l'interfrange .
  • Montrer que le nombre d'interfranges contenus dans la tache centrale de diffraction vaut , indépendamment de et de . Calculer ce nombre.
  • Les franges brillantes sont repérées par , avec entier. Combien de franges brillantes observe-t-on dans la tache centrale ? (Les franges qui tomberaient exactement sur un minimum de diffraction sont éteintes.)
  • On remplace le laser par un laser vert. Que deviennent , et le nombre de franges brillantes ?

Un exercice à chercher : son corrigé n'est pas publié. Sur Adloun, le tuteur guide par questions, sans donner la réponse.

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