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physique des ondes (PCSI) · Chapitre 5 · Application directe du cours

Le laser hélium-néon des trous d'Young

Formalisme quantique et quantification de l'énergie · niveau 2

Énoncé

Le laser rouge utilisé pour les expériences d'interférences émet à lors d'une transition atomique du néon.

  • Calculer l'énergie (en eV) de cette transition.
  • Pourquoi cette lumière est-elle quasi monochromatique ?
  • En quoi est-ce indispensable pour observer des franges nettes ?

Corrigé

1. .

2. Les photons proviennent tous de la même transition entre deux niveaux d'énergie quantifiés : ils ont donc tous, à une très faible dispersion près, la même énergie, donc la même longueur d'onde.

3. Des franges nettes exigent une seule longueur d'onde (et une source cohérente) : sinon les figures correspondant aux différentes longueurs d'onde, d'interfranges différents, se superposent et se brouillent, comme en lumière blanche. Le laser, grâce à la quantification, est la source idéale.

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