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C3 essentiel

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  • 1. Chapitre III : Proprit des ondesI. Le phnomne de diffraction 1. Mise en videnceCas n1 Cas n2Louverture est de grande taille par rapport la Louverture est de dimension voisine de la longueur longueur dondedonde ( ngligeable par rapport a).

2. Quand une onde rencontre un obstacle de dimension prochede sa longueur donde, sa direction de propagation estmodifie, cest le phnomne de diffraction. La longueur donde nest pas modifie.2. Etude des paramtres influenant la diffraction a. Direction de propagation Quelle que soit la directionincidente de propagation delonde, lobstacle se comportecomme une source mettrice. 3. b. Dimensions de louverture Plus a est petit, plus le phnomne de diffraction est marqu. Langle du champ de diffraction est inversementproportionnel a. 4. 3. Diffraction de lumire monochromatiqueDiffraction par une ouverture circulaire Plus la taille de louverture est petite, plus le phnomne dediffraction sera marqu. Cette exprience montre que la lumire ne se propage pastoujours en ligne droite, la lumire est une onde. 5. Diffraction par une fente Premire extinctionCentre de la tache centrale a : largeur de la fente Lors de la diffraction dune lumire monochromatique parune fente on a la relation : Avec :cart angulaire (rad) longueur donde (m)a dimensions de louverture (m) 6. 4. Diffraction de lumire polychromatiqueDiffraction de la lumire blanche travers unrideau Lcart angulaire dpendant de la longueur donde, chaquelongueur donde sera diffracte diffremment. On observe des tches irises, cest--dire prsentant lesdiffrentes couleurs du spectre de la lumire. 7. II. Les interfrences 1. Interfrence en lumire monochromatique Lorsque deux ondes monochromatiques synchrones (de mmefrquence) se superposent, lamplitude de londe rsultantevarie dans lespace. Londe obtenue sexplique par le dcalage des ondessuperposes. 8. Ondes en phase, maximum damplitude Ondes en opposition de phase, amplitudenulle La distance sparant deux franges brillantes (ou sombres)conscutives est appele interfrange, elle est lie la longueurdonde. Le phnomne dinterfrences existe aussi pour les ondesmcaniques. 9. 2. Interfrence en lumire blanche Tout comme la figure de diffraction, la figure dinterfrencesdpend de la longueur donde. En lumire polychromatique, on observe une dcompositionde la lumire, les couleurs obtenues sont appeles couleursinterfrentielles. Figure dinterfrences lumineuses en lumire blanche. 10. III. Leffet doppler 1. Mise en vidence Quand un metteur est en mouvement par rapport unrcepteur, la frquence du son reu varie, cest leffet doppler. Quand lmetteursapproche du rcepteur,la longueur dondediminue, la frquenceaugmente et le son paraitplus aigu. 11. Quand lmetteur sloigne du rcepteur, la longueuraugmente, la frquence diminue, le son parait plus grave. Leffet doppler peut tre utilis pour calculer des vitesses. 12. 2. Utilisation en astrophysique Le dcalage des raies desspectres des astreslointains du leffetDoppler permet entreautres de dcouvrir denouvelles exoplantes. Lexoplante Gliese 581d, dcouverte en 2007 dans le systme plantaire de ltoile Gliese 581, pourrait tre propice la vie

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