Travail Pratique : 1. Détermination de paramètres inconnus
L'expérience des fentes d'Young est simulée. La modélisation utilise la superposition de deux ondes cohérentes considérées comme planes. La cohérence provient du fait qu'elles sont issues d'une même source. Chaque onde passe par une fente secondaire. Ces fentes sont équidistantes de la fente source. Le plan de ces fentes secondaires est très éloigné de l'écran d'observation. Ainsi la portion de surface d'onde, cylindrique, peut-être considérée comme plane dans un espace restreint sur l'écran.
Dans cette simulation la longueur de cohérence temporelle est infinie. De ce fait des franges brillantes de même intensité sont observées sur l'écran.
Pour effectuer une mesure, vous pouvez provoquer l'apparition d'un repère horizontal sur la règle millimétrée, par un "click" de souris à l'endroit que vous souhaitez repérer sur la zone écran, sur le graphe ou même sur la règle.
Description de l'applet d'étalonnage.
Sur le panneau "Schema", on observe les traces des fentes secondaires séparées d'une distance \(d\) variable. Elles sont éclairées par une fente source (monochromatique longueur d'onde variable \(\lambda\) = lambda) de largeur fine \(B\). Sur le schéma, les proportions ne sont pas respectées, il faut imaginer la fente de largeur \(B\), nettement plus éloignée du plan des deux fentes. Un panneau "Ecran" permet d'observer les interférences. L'échelle (dite " horizontale ") de cette figure est donnée par le panneau reproduisant une règle millimétrée. La trace d'un écran parallèle aux plans des fentes est reproduite. La distance \(L\) entre l'écran et le plan des deux fentes est réglable.
Le panneau de droite "graphe" correspond à l'intensité relative \(I'(M)\) pour tout point \(M\) de l'écran, rapportée à l'intensité au centre \(O\) de la figure d'interférences \(I(O)\). Grâce à cette normalisation, l'échelle (dite " verticale ") est graduée entre \(0\) et \(1\).
Observer.
Faire varier les paramètres proposés. Observer qualitativement les modifications des différents panneaux de l'applet.
A . Étalonnage
Observer la régularité de l'interfrange. Afin de minimiser les erreurs sur la détermination de l'interfrange, mesurer la distance entre \(n\) maxima d'intensité. Justifier cette technique par un calcul d'incertitudes.
Tracer les courbes d'étalonnage de la dépendance de l'interfrange en fonction :
de la longueur d'onde, en notant les valeurs des paramètres \(d\) et \(L\) choisis.
de la distance \(L\) de l'écran au plan des sources secondaires, en notant les valeurs des paramètres \(d\) et lambda choisis.
de la distance "\(d\)" entre les sources secondaires, en notant les valeurs des paramètres lambda et \(L\) choisis.
Après avoir déterminé la relation permettant d'obtenir l'interfrange, comparer les pentes des graphes obtenus aux pentes "théoriques". Que pouvez-vous conclure?
B . Longueur d'onde inconnue
Pour effectuer une mesure, vous pouvez provoquer l'apparition d'un repère horizontal sur la règle millimétrée, par un "click" de souris à l'endroit que vous souhaitez repérer sur la zone écran, sur le graphe ou même sur la règle.
Déterminer la longueur d'onde utilisée dans l'applet en prenant différentes valeurs de la distance entre les fentes \(d\). Faire un calcul d'incertitudes.
C . Distance "d" inconnue
Pour effectuer une mesure, vous pouvez provoquer l'apparition d'un repère horizontal sur la règle millimétrée, par un "click" de souris à l'endroit que vous souhaitez repérer sur la zone écran, sur le graphe ou même sur la règle.
Déterminer la distance entre les fentes utilisée dans l'applet en utilisant au moins deux valeurs distinctes de longueur d'onde. Faire un calcul d'incertitudes.