Mesure du diamètre d’un cheveu

Objectif : Mesurer le diamètre d’un cheveu en utilisant deux méthodes : • Par diffraction ( à l’aide d’un palmer

Par diffraction

Matériel : une diode laser, un écran blanc, un support de diapositive, des fils calibrés de diamètre connus (40 µm ; 60 µm ; 80 µm ; 100 µm ; 120 µm et 160 µm)

A. Analyse qualitative

• On éclaire un écran blanc avec une diode laser qui émet un faisceau de lumière rouge. L'écran est placé à une distance D de la diode laser. • Interposer à une distance d =10 cm devant la diode laser le fil calibré de 40 µm monté sur un support de diapositive (le fil est verticale).

1. Reproduire sur votre feuille le schéma du dispositif utilisé.
2. Observer puis reproduire la figure obtenue sur l’écran. (cela s’appelle une figure de diffraction)
3. Sans changer de position le support de diapositive, remplacer le fil calibré par un autre (par exemple celui de 100 µm). Reproduire la figure obtenue puis la comparer à la précédente (décrire en particulier l’évolution du diamètre de la tâche centrale).

B. Analyse quantitative

1. Pour différents diamètres de fils connus, mesurer la largeur de la tâche centrale.
2. Regrouper les résultats dans un tableau et faire un graphique en portant la largeur de la tâche centrale en ordonnée (axe vertical) et le diamètre du fil en abscisse (axe horizontal).
3. Tracer la courbe obtenue : c’est ce que l’on appelle une courbe d’étalonnage.
4. Conclusion : proposer une méthode permettant de mesurer le diamètre d’un cheveu.

A l’aide d’un palmer

Sachant qu’une graduation correspond à un centième de millimètre, retrouver par cette méthode le diamètre du cheveu.

Matériel

Une diode laser
Un écran blanc placé à 5 m du laser
Un pied pour les supports de diapositives
6 Supports de diapositives avec des fils calibrés de 40 µm ; 60 µm ; 80 µm ; 100 µm ; 120 µm et 160 µm
1 Support de diapositives seul (pour y placer le