Interférences produites par des fentes multiples - Travail Pratique. Détermination d'un pas inconnu.
Réseau de Fentes ; observation des interférence à ondes multiples :
Faites apparaître un "réticule" en cliquant sur le graphe, l' "écran" ou la règle. Ce "réticule" suivra la souris quand vous la maintiendrez enfoncée.
Description de l'applet.
Dans cette étude des interférences produites par un système pouvant comporter de deux jusqu'à dix fentes, le phénomène de diffraction lié à la largeur "\(e\)" des fentes n'est pas pris en compte. Les fentes rectangulaires ont une largeur \(e\) très faible et une longueur \(b \gg e\). Elles sont éclairées en incidence normale par un faisceau de lumière monochromatique. On observe la figure d'interférences à l'infini en focalisant sur un écran placé au plan focal image d'une lentille convergente. La lentille ne figure pas sur le schéma (panneau de gauche).
Le graphique du panneau intermédiaire correspond à la fonction donnant l'intensité relative \(I'(\sin i') ~ / ~ I'(0)\) en un point de l'écran atteint dans la direction \(i'\). L'échelle est donc proposée en sinus de l'angle \(i'\).
Une "figure" d'interférences est représentée sur le panneau de droite qui n'est pas l'écran.
Observer - Décrire
Prendre la valeur maximale de \(d\), la valeur minimale de la longueur d'onde et la valeur \(N = 2\) . Augmenter progressivement la valeur de \(N\). Décrire l'évolution de la largeur du maximum principal et l'évolution des maxima secondaires : nombres, intensité.
Conserver les valeurs maximales de \(N\) et de \(d\). Augmenter progressivement la longueur d'onde. Décrire l'évolution de la largeur des maxima principaux et leur nombre.
Conserver la valeur maximale de \(N\). Prendre la longueur d'onde minimale. Diminuer progressivement la distance entre les fentes. Décrire l'évolution de la largeur des maxima principaux et leur nombre.
A . Étalonnage
Conserver le paramètre \(N\) à sa valeur maximale (\(N=10\)).
Tracer les courbes d'étalonnage de la position des maxima principaux en fonction de la distance \(d\) pour différentes longueur d'onde (\(400\), \(500\), \(600\), \(700 ~ \mathrm{nm}\)).
Établir l'expression de la répartition de l'intensité de la lumière dans le plan focal de la lentille. Comparer les pentes des courbes d'étalonnage aux valeurs théoriques.
B . Distance "d" inconnue
Faites apparaître un "réticule" en cliquant sur le graphe, l'écran ou le réglet. Ce "réticule" suivra la souris quand vous la maintenez enfoncée.
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.