Ordre de grandeurs

[invite186937cb]

Bonsoir a toute et a tous,
Je rencontre un petit problème de vocabulaire on va dire, c'est le terme "ordre de grandeurs".
L’ordre de grandeurs d'un nombre c'est la puissance de 10 la plus proche. Jusqu'ici je sais la calculer ... pas de soucis.
Mais le principal problème est que je retrouve plusieurs fois ce terme associé a des grandeurs physique. En effet, par exemple je suis tombé sur des phrase du type :
"Pour une conversation, l’ordre de grandeur de la fréquence est de l’ordre de 300 Hz." ou
"Sachant que la vitesse du son est de l’ordre de 300 m.s−1"
"la longueur d’onde est de l’ordre du mètre".

J'ai beau chercher sur internet la signification de ces termes je ne trouve pas de site explicite...
Y'aurait-il des personnes sachant comment ont-ils obtenue ces "ordre de grandeurs" s'il vous plait ? (par le calcul ou c'est donné ?)

Concrétement, c'est cette phrase qui m'intrigue " : Pour que le phénomène de diffraction apparraisse, il faut que la taille
de l’obstacle ou de l’ouverture soit du même ordre de grandeur que la longueur d’onde de l’onde"
Je ne me souviens pas avoir manipuler des fentes en TP de la taille du nanomètre, c'est impossible, cette phrase qui provient du cours est-elle correcte ?

Cordialement K1G
Merci
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[Sethy]

Il est vrai que l'unité habituelle de longueur d'onde lumineuse est le nanomètre, mais le visible, c'est de 400 à 800 nanomètres. Donc, on est plus proche du micromètre (10^-6). En micromètre, les longueurs d'onde du visible c'est entre 0,4 et 0,8.

Donc l'ordre de grandeur c'est le 1/2 micromètre. La phrase est tout à fait correcte et il faut des fentes de cet ordre de grandeur pour observer les phénomènes de diffraction.

Si tu es à l'aise avec les logarithmes on pourrait dire que deux phénomènes sont du même ordre de grandeur s'ils sont séparés d'une demi-unité de logarithme ou moins (donc de 3x moins à 3x plus).

[invite186937cb]

Bonjour et merci pour votre réponse !
Je suis navré mais je n'arrive pas à bien saisir le concept.
Je reprend mes notes de TP sur la diffraction. Et nous avons manipulés des fentes d'environ 0.1 mm en micro-mètre cela nous donne 100µm on est loin de la longueur d'onde du laser qui était rouge donc a peu près 650nm (0.65µm). Pourtant la tache de diffraction était visible.
Quand vous dites "[...] il faut des fentes de cet ordre de grandeur ..." comment interpréter vous cela ?
Par exemple est ce que cela signifie qu'il faut des chiffres significatif identiques a celui de la longueur d'onde ?

Merci !

[petitmousse49]

Bonjour
On trouve presque autant de définitions différentes de la notion d'ordre de grandeur que d'auteurs même si l'idée générale reste la même. Personnellement, dire que deux grandeurs ont le même ordre de grandeur si leur quotient est inférieur à 10 me convient assez bien mais cela reste discutable... Selon Wikipédia, l'ordre de grandeur est la puissance de 10 la plus proche...
Je veux surtout rebondir sur la phrase ressortie par K1G que l'on trouve dans de nombreux livres de physique :

Pour que le phénomène de diffraction apparraisse, il faut que la taille de l’obstacle ou de l’ouverture soit du même ordre de grandeur que la longueur d’onde de l’onde"

Cela est à l'évidence faux ! Je prends le cas le plus simple d'une diffraction à l'infini par une fente rectangulaire très longue de largeur "a". L'observation "à l'infini" se fait dans le plan focal image d'une lentille convergente de distance focale image f'. La largeur de la tache principale de diffraction est :

La distance entre deux minimum successifs d'éclairement est :

On peut considérer que le phénomène de diffraction est facilement observable si la valeur précédente est de l'ordre du millimètre. On imaginant f' de l'ordre du mètre, cela donne une largeur de la fente d'environ 10³.λ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite186937cb]

Merci mais sans vous vexer, je n'ai vraiment pas compris.
Faites vous référence à cette formule : θ= λ/a ? elle permet justement de calculer l'angle angulaire.
"La distance entre deux minimum successifs d'éclairement" c'est bien l’interfrange ? La manière d'avoir l'interfrange était de la mesurer expérimentalement en TP, nous n'avons pas vue de formule qui permettrais de calculer l'interfrange. La formule que vous avez énoncer est-elle exigible au BAC ?

Mais même avec cela je ne comprend la notion d’ordre de grandeur, concrètement cela signifie une approximation ? une idée numérique de la grandeurs (exemple "la conversation est de l'ordre de 300Hz ?"?

[petitmousse49]

Je n'avais pas capté le niveau d'étude... J'explique plus simplement. L'écart angulaire est donné par la formule que tu indiques. La figure d'interférence est étudiée théoriquement à l'infini, en pratique, tu l'étudies à une distance d d'au moins 1m, souvent nettement plus. Dans ces conditions le déplacement sur l'écran correspondant à l'écart angulaire θ est (θ.d) si θ est exprimé en radians ; je te laisse tirer la conclusion toi-même.

concrètement cela signifie une approximation ? une idée numérique de la grandeurs

oui.

[invite186937cb]

D'accord ! Merci ^^ a vous