TP - Term S - Diffraction de la lumière

I ) Objectifs :

* Réaliser les figures de diffraction obtenues avec un fil, un trou, une fente.

* Déterminer la loi sur la diffraction .

II ) Etude de la diffraction :

1) Etude qualitative

Utiliser le laser pour étudier le passage d'une lumière monochromatique à travers une fente , un trou et sur un fil ou cheveu (diapos).

Dessiner le montage (laser, obstacle et écran).

Dans chaque cas, dessiner la figure de diffraction obtenue.

2) Etude quantitative :

Etudier l'influence de la distance d entre la source laser et la fente.

Etudier l'influence de la distance D entre la fente et l'écran.

Mesurer une distance D entre la fente et l'écran de 2,50 m.

Avec un double décimètre, relever la largeur L en mètre de la tache centrale de diffraction en prenant la distance entre les milieux des zones sombres encadrant la tache centrale.

Largeur de la fente a (en mm)	0,04	0,05	0,07	0,10	0,12	0,28	0,40
Largeur de la tache L (en cm)
Angle au sommet θ(en rad)
1 / a (en mm^-1)

Schéma de la diffraction :

Déterminer une relation entre θ, L et D

Tracer la courbe θ en fonction de 1 / a. Quelle est l'allure de la courbe ?
Déterminer l'équation de la courbe (du type y = a.x + b). Calculer a et b.

Comparer le coefficient a et la longueur d'onde λ du laser.

En déduire une formule entre θ, a et λ.

3) Détermination du diamètre d'un cheveu à partir d'une courbe d'étalonnage :

Proposer un protocole pour la détermination du diamètre d'un cheveu

Réaliser la mesure. Calculer le diamètre du cheveu.