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2009 11 AmSud Exo3 Correction Diffraction Dispersion 4pts

387 mots 2 pages
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EXERCICE III. CARACTRE ONDULATOIRE DE LA LUMIRE (4 points) 1. Il se produit le phnomne de diffraction. 2. Exploitation des rsultats de lexprience. 2.1. tan ( EMBED Equation.DSMT4 Langle ( tant petit, on peut faire lapproximation tan ( EMBED Equation.DSMT4 ( (en rad) alors ( EMBED Equation.DSMT4 ( EMBED Equation.DSMT4 3,15(103 rad 2.2. ( EMBED Equation.DSMT4 avec ( en mtres, ( en radians et a en mtres donc ( (.a ( 3,15(103 ( 0,200(103 6,30(107 m 630 nm 2.3. ( EMBED Equation.DSMT4 avec ( en mtres, c en mtres par seconde et EMBED Equation.DSMT4 en hertz. 2.4. Daprs 2.1. et 2.2., on obtient EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 , soit d EMBED Equation.DSMT4 .D -Si on remplace la lumire mise par le LASER (lumire rouge) par une lumire bleue, alors on diminue la longueur donde (. a et d ne variant pas, alors d diminue. - Si on diminue la largeur de la fente a, avec ( et D constantes alors d augmente. Voir lanimation de D.Labatut sur http//scphysiques.free.fr/TS/physiqueTS/diffractionfente.swf 2.5. Une lumire monochromatique est constitue dune seule radiation lumineuse de frquence bien dtermine. Tandis quune lumire polychromatique est constitue par lassociation dau moins deux radiations monochromatiques de frquences diffrentes. 3. Dispersion de la lumire. 3.1. Seule la frquence ne change pas lors du passage dune radiation de lair dans le verre. 3.2. Soit n lindice de rfraction du milieu transparent considr, v la clrit de la radiation monochromatique dans ce milieu et c la clrit de la lumire dans le vide, on a n EMBED Equation.DSMT4 . 3.3. Daprs la rponse prcdente v EMBED Equation.DSMT4 v EMBED Equation.DSMT4 2,00(108 m.s-1 3.4. Dans un milieu dispersif, la clrit dune onde dpend de sa frquence. 3.5. Daprs la relation de Descartes, avec na 1,0, on obtient sin i nv.sin r, soit nv EMBED Equation.DSMT4 . Lnonc indique quavec langle i constant, et la frquence EMBED Equation.DSMT4 qui varie alors r varie. On en

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