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Les franges d'Young pour un nul.



  1. #1
    sinchiroca

    Les franges d'Young pour un nul.


    ------

    Bonjour à tous

    Je passe un concours dans pas longtemps et il y a quelques questions sur les fentes d'young. Ce que j'ai trouvé sur l'Internet est en général trop compliqué. C'est un QCM qui demande avant tout des connaissances générales.

    J'ai joint un document à ce poste. Vous devriez donc avoir le schéma qui se rapporte à cet exercice.

    Les questions qui me sont posés sont :

    A. Les franges d'interférences sont des cercles concentriques, de centre O.

    J'ai envie de répondre FAUX car les franges d'interférences ne sont pas des cercles sinon des droites parallèles par rapport à y. En plus leur centre n'est pas O...

    B. Les franges d'interférence sont des droites équidistantes parallèles à x

    FAUX, selon le schéma, elles sont parallèles à y

    C. L'interfrange est égal à 1mm.

    Je crois que l'interfrange est égale à : "lambda * f' / a
    avec "lambda" = à la longueur d'onde
    f' = la distance entre les deux trous et l'écran d'observation (je crois...)
    et a = la distance entre les deux trous d'un diamètre de petite taille.
    donc "lambda" = 500 nm
    f' = 2 m
    a = 1 mm
    on trouve que l'interfrange = 1 mm et donc l'affirmation est VRAI

    D. Les franges brillantes sont deux fois plus larges que les franges sombres.

    Alors là, je n'en ai aucune idée. Je n'ai pas du tout d'expérience pratique... j'ai fait ça en autodidacte pour les franges.

    E. L'intensité est maximum en O

    Alors là, je pense que c'est VRAI parce que pour la diffraction de la lumière (programme de terminal) on avait vu que plus on s'éloignait du centre de l'écran d'observation, plus l'intensité de la lumière diminuait. Je pense donc que c'est pareil pour les franges d'Young

    - Déjà, je voulais savoir... l'interfrange = interférences = zones sombres n'est-ce pas ??? et les franges sont les zones éclairées ???

    - Est-ce que les franges sont équidistantes ????

    - Je voulais aussi savoir si l'interfrange augmente quand la distance a entre les deux trous augmente ? (je pense que non au regard du calcul "lambda" * f' / a posé plus haut... comme a est au dénominateur)

    - Est-ce que les franges s'écartent les unes des autres quand on éloigne l'écran ? (OUI au regard de mon calcul)

    - Est-ce que l'interfrange augmente quand la longeur d'onde de la source diminue. (Je pense que NON mais je voudrais avoir confirmation de votre part)

    Merci beaucoup de m'aider pour ce concours qui..... oula... aura lieu ce vendredi...... waouh, le stress.

    Merci de votre aide

    à très bientôt j'espère.

    -----

  2. #2
    deep_turtle

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Bonjour,

    J'ai joint un document à ce poste. Vous devriez donc avoir le schéma qui se rapporte à cet exercice.
    Oups, non il n'y en a pas ! Supposons que ce sont les expériences usuelles des trous d'Young (regarde ici, au passage).

    A. faux, ta réponse est OK (on pourrait expliquer pourquoi, mais OK).

    B. ça dépend de comment est x. Elles sont perpendiculaires à la droite qui relie les trous, ou parallèles aux fentes.

    C. OK

    D. Les franges sombres et les franges brillantes ont même largeur (la distribution de lumière suit une sinusoïde).

    E. vrai si O est équidistant des trous/fentes.

    l'interfrange = interférences = zones sombres n'est-ce pas ???
    Non, l'interfrange est la distance entre les franges. Les interférences, c'est le nom du phénomène. Les zones sombres sont aussi appelées franges sombres.

    Je voulais aussi savoir si l'interfrange augmente quand la distance a entre les deux trous augmente ? (je pense que non au regard du calcul "lambda" * f' / a posé plus haut... comme a est au dénominateur)
    Ton raisonnement est correct, l'interfrange diminue quand on augmente a.

    Est-ce que les franges s'écartent les unes des autres quand on éloigne l'écran ? (OUI au regard de mon calcul)
    En effet.

    Est-ce que l'interfrange augmente quand la longeur d'onde de la source diminue. (Je pense que NON mais je voudrais avoir confirmation de votre part)
    La réponse est aussi dans la formule, l'interfrange diminue quand lambda diminue.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  3. #3
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Bon, je ne sais pas ce qui ce passe mais je n'arrive plus à mettre de pièces jointes.

    Bref, on a quelque chose de très basique

    Une source ponctuelle monochromatique ("lambada" = 500 nm)

    un écran intermédiaire (on ne connait pas sa distance entre cet écran et la source) où il y a de perforés des trous de très petit diamètre, distants de 1 mm.

    Cet écran intermédiaire est situé à 2 m d'un écran d'observation de centre O (milieu du repère orthonormé x et y avec x sur l'axe des abscisses et y sur l'axe des ordonnés)

    voilà j'espère que c'est clair

  4. #4
    deep_turtle

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    De rien !

    "lambada" = 500 nm
    Allez les jeunes, en piste !

    Hum... bref...

    voilà j'espère que c'est clair
    Oui, du coup j'espère que le message précédent peut t'aider.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Merci à toi ô deep_turtle

    Désolé pour le lambada...

    Merci beaucoup pour le lien, j'y ai fait un tour... c'est super.

    Voilà deux autres exo... c'est un peu le même truc, il y a des questions auxquelles je n'arrive pas à répondre.

    On considère une vibration lumineuse, associée à une onde plane monochromatique (c'est quoi exactement une onde plane ????)

    A. Sa longueur d'onde reste constante, que que soit le milieu transparent traversé (Bonne question... je ne sais pas quoi répondre...)

    B. Sa période est inversement proportionnelle à sa fréquence VRAI (la fréquence est l'inverse de la période)

    C. L'intensité vibratoire qui lui est associée ne dépend que de son amplitude (là aussi, je ne sais pas quoi répondre. C'est quoi l'intensité vibratoire ?)

    D. Sa vitesse de propagation augmente avec l'indice de réfraction du milieu (Là aussi, je ne sais pas... peut-être y a-t-il une formule. Je ne connais que n1.sini1 = n2.sini2

    E. Le vecteur champ électrique auquel elle est associée est perpendiculaire au plan d'onde. (aucune idée... qu'est-ce qu'un vecteur champ électrique, qu'est-ce qu'un plan d'onde ?????)



    Deux vibrations lumineuses monochromatiques cohérentes se superposent et interfèrent.

    A. Les interférences sont constructives quand les vibrations sont en phase VRAI (c'est pour cette raison qu'on fait l'expérience des franges d'Young à partir d'une même source, les ondes sont alors forcément en phase).

    B. Les vibrations sont en phase quand leur déphasage est égal, en radian, à k"pi" (k, entier) FAUX (il faut qu'en radian, leur déphasage soit égal à 2k "pi")

    C. Elles donne un minimum d'intensité quand elles sont en opposition de phase VRAI (ça je le sais, mais comment le prouver...)

    D. L'intensité vibratoire obtenue varie sinusoïdalement VRAI (forcément, c'est une onde)

    E. Les franges d'interférence présentent des irisations sur leurs bords (Et voilà, il fallait la question à laquelle je n'arrive pas à répondre... zut)

    Merci de ton (votre) aide.

  7. #6
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Voilà le schéma que je voulais mettre en lien
    Images attachées Images attachées  

  8. #7
    deep_turtle

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Ah oui, mais non, par contre, la résolution d'exercices, on ne fait pas !

    Bonne soirée !
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  9. #8
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    ???

    Bah, pourquoi avoir répondu à mon premier poste alors ????

    Non, l'exercice, je ne veux pas qu'on me le résolve. Il s'agit pour moi d'éclaircir des choses que je ne connais pas et donc qui concerne ces questions auxquelles je n'arrive pas à répondre.

    par exemple :
    - Pourquoi dit-on onde plane ?
    - qu'est-ce que l'intensité vibratoire ?
    - Comment savoir si la vitesse de propagation augmente avec l'indice de réfraction du milieu ?
    - Qu'est-ce qu'un vecteur champ électrique, un plan d'onde ?
    - Je ne sais pas si les franges d'interférence présentent des irisations sur leurs bords...

    C'est vrai que ça sonnait "résolvez-moi mon exo" mais tu auras remarqué que j'avais déjà répondu aux questions et que je voulais discuter avec vous des points qui me sont encore obscurs.

    Merci beaucoup.

  10. #9
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Petite précision. Ce ne sont pas des exos mais des anales. J'ai déjà fait des recherches sur le net mais quand je tape sur google : "vecteur champ électrique" ou "plan d'onde" je tombe sur des trucs vraiment incompréhensibles.

  11. #10
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    "La fréquence d'une onde lumineuse monochromatique est invariante quel que soit le milieu transparent traversé. La longueur d'onde, elle, dépend du milieu dans lequel l'onde se propage."

    Voilà ce que j'ai trouvé sur le net et qui est à l'origine de mon incapacité à répondre à la première question, à savoir si la longueur d'onde d'une onde plane monochromatique reste constante quel que soit le milieu transparent traversé.

    Selon la citation ci-dessus, la fréquence est invariante quel que soit le milieu transparent traversé MAIS, la longueur d'onde depend du milieu dans lequel l'onde se propage ???????????

    T = 1 / f

    Comment est-ce que c'est possible ??????? Si T dépend du milieu dans le quel l'onde se propage, f nécessairement varie....

    Voilà, question de vous montrer que j'ai réfléchi quand même avant.

    http://perso.orange.fr/physique.chim....htm#ANCRE_c31

  12. #11
    deep_turtle

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Comment est-ce que c'est possible ??????? Si T dépend du milieu dans le quel l'onde se propage, f nécessairement varie...
    Oui, mais on ne te dit pas que T varie. Dans un milieu, T et f ne changent pas. Par contre, la longueur d'onde lambda varie. lambda est reliée à T par lambda = c*T où c est la vitesse de l'onde.

    Dans le milieu, lambda et c changent, mais pas T = lambda/c !
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  13. #12
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Bon, d'accord, je crois avoir compris ce point

    Ceci dit, si lambda et c varient et que T = lambda / c
    il faut que, si lambda change, que c change de telle manière que T reste identique... est-ce que j'ai bien compris ?

  14. #13
    deep_turtle

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    oui c'est ça !
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  15. #14
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Comment savoir autrement si le vecteur champ auquelle est associée l'onde plane monochromatique est perpendiculaire au plan d'onde ?

    J'ai trouvé ça

    http://www.futura-sciences.com/compr...rique_3880.php

    mais ça ne m'est d'aucune aide.

    Je ne connais vraiment pas l'expression de l'intensité vibratoire par rapport à son amplitude

    en électro, je sais juste que

    v(t) = Vmax.cos(ohmega.t + déphasage)

    Serait-ce une formule plus ou moins identique ?

  16. #15
    deep_turtle

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Heu... quel rapport entre ces deux aspects (perpendicularité et intensité) ?

    1/ dans le vide, le champ électrique est parallèle au plan d'onde (pas perpendiculaire).

    2/ Le concept d'intensité peut recouvrir plusieurs choses, mais généralement c'est associé au carré de l'amplitude (plus précisément au carré du module de l'amplitude complexe).
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  17. #16
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Pardon, il n'y pas de rapport entre les deux

    en ce qui concerne l'intensité, si j'ai bien compris :

    I = /A/ au carré (les deux slashs c'est pour signifier le module)

    Je ne sais pas si c'est quelque chose d'admis mais comment savoir qu'effectivement, dans le vide, le champ électrique est parallèle au plan d'onde. D'ailleurs, je suis toujours fâché avec les termes. C'est quoi un plan d'onde, je n'ai rien trouvé là dessus sur le net.

  18. #17
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Personne ne peut m'aider ?


  19. #18
    sinchiroca

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Personne pour les champs électriques...

    Je connais le champ magnétique, la force de Laplace...
    Mais en optique ondulatoire ????


  20. #19
    sof001

    Re : Les franges d'Young pour un nul.

    Salut

    J'ai une question justement sur ce sujet.

    Dans un exos sur les fentes d'young, on utilise la formule E = E0 ej(wt - k.r) pour exprimer le champs electrique de 2 sources coherentes provenant d'une source principale

    ma question est de savoir quand est ce que cette formule est valable??Est ce qu'elle est valable meme si les sources sont incoherentes?

    Repondez svp

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