bonjour
j'ai un exercice de physique et j'ai la correction mais voilà je ne comprend strictement rien à la correction sauf pour la phrase à compléter pouvez vous m'expliquer svp
l'adresse URL de cet exercice et dont vous trouverez la correction est http://www.chimix.com/T-fiches/ondes3.htm
Un pointeur optique à laser a la forme et la taille d'un gros stylo. Le faisceau lumineux qui en sert, lorsqu'il est dirigé en direction d'un tableau, donne un point d'impact rouge très lumineux et de petites dimensions. Il permet à un conférencier, même lorsqu'il se trouve très loin du tableau, de pointeur un endroit précis d'un document projeté. On veut retrouver expérimentalement l'ordre de grandeur de la longueur d'onde l0 de la lumière émise par le pointeur optique à laser (longueur d'onde indiquée dans la fiche technique : l0 comprise entre 660 et 680nm ).
On utilise le montage suivant : une fente verticale, de largeur a très petite, est placée sur le trajet du faisceau lumineux produit par le laser et un écran est placé à la distance D de la fente.
Recopier la phrase suivante en la complétant : " Le phénomène qui se manifeste s'appelle ……. ; son importance est liée au rapport de la largeur a de la fente à ……… ".
On propose quatre expressions pour la largeur l de la tache centrale :
(a) : l= (2lD)/a (b) : l= 2aD/l (c) : l= 2D2/la (d) : l= (2la)/D
et on réalise trios expériences :
expérience source distance D largeur a largeur tache centrale l
n°1 source l1= 543 nm D a l1=3,2 cm
n°2 source l0 D a l2=4 cm
n°3 source l1= 543 nm D a3 < a l3>l1.
- Par une analyse dimensionnelle, montrer qu'une des expressions est manifestant fausse.
-A partir des expériences, déterminer les autres expressions que l'on doit éliminer (on précisera à chaque fois les expériences prises en compte). En déduire l'expression de la largeur l de la tache centrale.
- Etablir la relation entre l1, l2, l1 et l0. Calculer avec le bon nombre de chiffres significatifs, la valeur numérique de l0. Ce résultat est-il en accord avec la notice technique du pointeur optique à laser ?
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corrigé
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" Le phénomène qui se manifeste s'appelle diffraction ; son importance est liée au rapport de la largeur a de la fente à la longueur d'onde ".
dans les expressions proposées, les différents paramètres sont des longueurs en mètre :
(c) est fausse car D2a/l est homogène au carré d'une longueur.
expériences n°1 et n°2 : l1 <l0 et l1<l2 donc longueur d'onde et largeur de la tache centrale de diffraction sont proportionnelles ( si a et D constants)
en conséquence (b) est fausse.
expériences n°1 et n°3 (l1 constante, inchangée ) : a3<a et l1<l3 donc largeur de la fente et largeur de la tache centrale de diffraction sont inversement proportionnelles ( si D et l1 constants)
en conséquence (d) est fausse.
(a) vrai : l= (2lD)/a
l1 / l1 = l2 / l0= 2D/a soit l0= l1 l2 /l1 = 543*4/3,2 = 678 nm.
merci de votre aide
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