Réseau fentes
Le test comporte 2 questions :
Interférences - diffraction par une double fente
Fentes multiples
La durée indicative du test est de 16 minutes.
Commencer
Interférences - diffraction par une double fente

On considère deux fentes, de largeur , distantes de de centre à centre, éclairées par une source monochromatique de longueur d'onde . L'incidence est normale au plan des fentes. On projette la figure d'interférences - diffraction sur un écran placé au plan focal d'une lentille convergente de distance focale .

  1. Donner l'expression littérale de l'interfrange au centre de l'écran.

  2. Donner l'expression littérale de la distance au centre de l'écran, du premier minimum de la tache de diffraction.

  3. Ce minimum correspond à la n-ième frange brillante en comptant zéro pour la frange centrale. Donner l'expression littérale du rapport .

  4. Application numérique : ; , . Evaluer la distance (en avec chiffres significatifs).

  5. Combien de franges brillantes contient la tache centrale de diffraction quand on éclaire le dispositif avec une autre source monochromatique ?

Fentes multiples

On considère trois fentes fines de largeur dans la direction , dont les centres sont distants de . Elles sont éclairées par une source monochromatique de longueur d'onde . L'incidence est normale au plan des fentes.

On projette sur un écran à l'aide d'une lentille mince convergente de distance focale . La fente centrale est sur l'axe de symétrie du dispositif. On désigne par l'abscisse d'un point de l'écran en référence au centre de l'écran. Dans une même direction , les trois fentes diffractent la même amplitude.

Pour alléger l'écriture, on pose , .

  1. Donner l'expression littérale de l'énergie dans la direction rapportée à l'énergie au centre de l'écran : .

  2. On n'observe que deux maxima secondaires de chaque coté de la frange centrale, le troisième étant éteint par le premier minimum de diffraction. Donner la valeur du rapport .

  3. Par un artifice ne modifiant aucunement les chemins optiques, l'amplitude de l'onde diffractée par la fente centrale est double de celle diffractée par chacune des deux autres fentes. Donner l'expression littérale de l'énergie dans la direction rapportée à l'énergie au centre de l'écran : .

  4. Observe-t-on encore des maxima secondaires ?

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Interférences - diffraction par une double fente
  1. L'expression littérale de l'interfrange est donnée par : (2 pts)

  2. Le premier minimum de la tache de diffraction est à la distance du centre de la figure, distance telle que (2 pts)

  3. Si ce minimum correspond à la n-ième frange brillante, cela implique que soit encore . (2 pts)

  4. Application numérique  : . (1 pt)

  5. Il y a franges brillantes, de chaque côté de la frange centrale.

    Le nombre de franges est indépendant de la longueur d'onde. Il ne dépend que de l'aspect géométrique du dispositif. La tache est moins étalée quand la longueur d'onde est plus grande. (1 pt)

0
1
2
3
4
5
6
7
8
Fentes multiples
  1. L'expression littérale de l'énergie dans la direction rapportée à l'énergie au centre de l'écran : est le produit de la fonction interférence à trois ondes et de la fonction de diffraction par une fente de largeur :

    (4 pts)

  2. Dans les conditions décrites dans l'énoncé, le rapport vaut : (2 pts)

  3. Lorsque la fente centrale diffracte une amplitude double, la somme des amplitudes dans la direction est

    (4 pts)

  4. L'étude de la fonction interférence montre que les maxima sont donnés, comme pour des interférences à deux ondes pour . Il n'y a plus de maxima secondaires. La réponse est : non. (2 pts)

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Bilan
Nombre de questions :2
Score obtenu :/20
Seuil critique :14
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :16 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)