TP n° 2 : Etude de la diffraction par une fente.

® Réaliser un montage permettant de mettre en évidence le phénomène de diffraction de la lumière.

® Vérifier la pertinence de la relation θ = l / a.

1) Mode Opératoire.

Matériel : Une source laser monochromatique de longueur d’onde l = 633 nm.

Plusieurs fils verticaux.

Un écran.

Un réglé.

à Réaliser le montage expérimental décrit ci-dessous :

Une source laser monochromatique éclaire un écran placé perpendiculairement au faisceau laser. Un obstacle (fil vertical) ou une fente verticale intercepte le faisceau laser et diffracte la lumière. L’écran sera placé à une distance D de 2 mètres des fils (mesurer sa valeur exacte) ; le laser sera à environ 10 cm des fils

à Schématiser ce dispositif expérimental et représenter la figure de diffraction obtenue.

Schéma expérimental :

Figure de diffraction :

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2) Mesures expérimentales.

à Pour des fils de différentes épaisseurs ou des fentes de différentes largeurs, notées a, mesurer la largeur de la tache centrale de diffraction, notée d.

à Compléter alors le tableau de mesures ci-dessous :

a [mm]	40	50	80	100	120
d [ ]

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3) Interprétation et résultats.

® Sur le schéma du dispositif faire apparaître a, d, D et q.

® Si l’écart angulaire q est petit, q tend vers tan( q) Donner alors la relation entre q, d et D.

® Compléter le tableau suivant :.

q [ ]
a/ l
q. a/ l	.

® Vérifie-t-on expérimentalement la relation q = l / a ? Commenter.

® Refaire l’expérience en utilisant le fil de plus gras calibre. Déterminer alors le diamètre de ce fil.

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4) Travail documentaire.

Le graphe ci-dessus représente l’intensité lumineuse en fonction de l’abscisse x exprimée en micromètre.

® Mesurer la largeur de toutes les taches détectées.

® Comparer la largeur de la tache centrale avec celle des autres taches.

® Conclure.

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