Chapitre 3, Physique Terminale S
EXERCICE TYPE BAC
A LA RECHERCHE D'UNE MESURE DU DIAMETRE D'UN CHEVEU:
Cet exercice ne nécessite aucune connaissance sur le fonctionnement d'un laser.
I - Propriétés du laser :
D'après "L'optique moderne et ses développements depuis l'apparition du laser" de M. Françon.
En juillet 1969, les astronautes d'Apollo 11 ont déposé sur la Lune cent réflecteurs permettant ainsi la mesure de la distance Terre-Lune avec une grande précision. Un laser envoie des impulsions qui sont rétrodiffusées par un réflecteur : le temps mis par une impulsion pour l'aller et retour permet de mesurer la distance du réflecteur connaissant la vitesse de la lumière...
Pour réduire le plus possible les effets de l'absorption atmosphérique, on utilise des longueurs d'onde comprises entre 8 et 12 m… Les lasers à CO2 , qui opèrent entre 9 et 11,5 mm, sont donc bien adaptés au radar optique.
I - 1) Citer deux propriétés du laser.
I - 2) Le domaine visible s'étend dans la bande : 400 nm < < 800 nm.
Le laser à CO2 opère entre 9 et 11,5 m. Ces radiations lumineuses font-elles partie du domaine des UV ( ultraviolets) ? des IR (infrarouges) ? du visible ?
I - 3) Citer une autre utilisation du laser.
II - Observation d'un phénomène lié au laser :
On utilise un laser produisant une lumière de longueur d'onde , placé devant une fente de largeur a (voir schéma ci-après, document 1). On observe la figure suivante (document 2), constituée de taches lumineuses, sur un écran E placé à une distance D de la fente.

II - 1) Quel est le nom du phénomène observé ?
II - 2) Quelle condition doit satisfaire la taille de la fente pour que l'on obtienne cette figure ?
II - 3) La largeur de la tache centrale d sur l'écran varie lorsque l'on fait varier la distance D entre la fente et l'écran, la longueur d'onde  de la lumière, ou la largeur a de la fente. Une série d'expériences effectuées montre que d est proportionnelle à la