Figure de diffraction par une pupille circulaire -Travail Pratique
Attention
En fonction du rayon \(a\) de la pupille diffractante l'intensité au centre de l'écran (O) devrait être modifiée. Pour des raisons de lisibilité ce paramètre n'est pas modifié dans la simulation. Il est possible d'envisager que la source augmente de puissance quand le diamètre de la pupille diminue.
Pour obtenir le plus faible rayon de la pupille (\(2 ~ \mathrm{microns}\)) utiliser le triangle de gauche de sa barre de défilement. Dans ce cas, il se peut que les ascenceurs des autres paramètres soient sans action. Modifier alors l'ascenceur de l'ouverture de la pupille.
Pour effectuer une mesure, vous pouvez provoquer l'apparition d'un repère horizontal sur le réglet, par un "click" de souris à l'endroit que vous souhaitez repérer sur la zone écran, sur le graphe ou même sur le réglet.
Description de l'applet d'étalonnage.
Une ouverture circulaire de diamètre a est éclairée en incidence normale par un faisceau de lumière monochromatique. Une lentille de distance focale \(f'\) permet d'observer la figure de diffraction à l'infini dans le plan focal image. Ce schéma est proposé dans le panneau de gauche.
La figure de diffraction, représentée sur l'écran (panneau intermédiaire) est agrandie. L'approximation aux petits angles est faite dans cette modélisation.
Le graphique du panneau de droite correspond à l'intensité relative \(I(M) /I(O)\), intensité en un point \(M\) divisée par l'intensité au centre de l'écran.
Observer.
Faire varier les paramètres proposés. Observer qualitativement les modifications de l'écran ainsi que celles du graphique.
A . Étalonnage
Tracer les courbes d'étalonnage de la dépendance du rayon du premier anneau en fonction :
de la longueur d'onde, en notant les valeurs des paramètres \(a\) et \(f'\) choisis.
de la distance focale de la lentille de projection, en notant les valeurs des paramètres \(a\) et longueur d'onde choisis.
de la largeur \(a\) de l'ouverture, en notant les valeurs des paramètres \(f'\) et longueur d'onde choisis.
Conclure.
B . Détermination du diamètre d'une ouverture inconnue :
Déterminer le diamètre d'une ouverture utilisée dans l'applet en prenant différentes valeurs de longueur d'onde. Noter la valeur de \(f'\) choisie. Faire un calcul d'incertitudes.