[CCP - TP d'optique] diffraction et interférence

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[CCP - TP d'optique] diffraction et interférence

Message  Sophie Moulin le Lun 26 Juin 2017 - 16:36

le matériel proposé était deux lentilles de focales inconnues, deux jeux de fentes d'Young (largeur de la fente a et distance de b entre les deux fentes), un capteur CCD, un écran, un laser de longueur d'onde connue et un de longeur d'onde inconnue
Le capteur CCD était relié à un ordinateur avec un logiciel donnant l'allure de l'intensité au cours du temps

La théorie des interférence en conditions de Fresnel (écran proche de l'objet diffractant) et en conditions de Fraunhofer (écran loin de l'objet diffractant) était donnée
PREMIERE PARTIE (45min pour répondre à ces questions)
1) Proposer un protocole permettant de visualiser les phénomènes d'interference et de diffraction avec une source lampe spectrale.
pour cette question on pouvait utiliser plus que le matériel present Sur la paillasse tant que c'était du matériel usuel de TP d'optique.

2) En interférence de Fraunhofer on a la formule suivante (cf image)
Tracer cette fonction en fonction de θ et en déterminer les longeurs caractéristiques a et b.



3) Proposer un protocole permettant de mesurer a et b avec un laser comme source lumineuse en modifiant un des paramètres de l'expérience.

FIN DE LA PREMIERE PARTIE

1) Mettre en oeuvre le protocole de la question 3) afin de montrer le passage entre Fresnel et Fraunhofer
Il fallait se placer à trois distances D différentes bien choisies et comparer les intensités résultantes

2) Calculer a et b pour les deux séries de fentes d'Young (+ incertitudes)

3) calculer la longueur d'onde du laser de longueur d'onde inconnue (+incertitudes)

4) modéliser avec regressi les courbes obtenues en 2)

Sophie Moulin

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Re: [CCP - TP d'optique] diffraction et interférence

Message  HG le Lun 26 Juin 2017 - 20:55

Bonsoir,

Merci Sophie.

Il y a une erreur - sans grande importance -  dans la retranscription de la formule de Fresnel : a et lambda sont à inverser au dénominateur.

Sinon, la diffraction par deux fentes et enregistrement sur capteur CCD, c'est l'expérience que j'ai faite le jour de l'inspection : avec un laser on visualise les franges d'interférences avec interfrange liée à b) dans la figure de diffraction (avec une largeur liée à a).

Et pour vous éviter de rechercher : https://www.dropbox.com/s/y65niqjyqnjf9cv/Interferogrammes.pdf?dl=0

Avec un laser on obtient à peu près la même chose qu'avec un filtre interférentiel (largeur spectrale assez faible pour considérer la source monochromatique).

Merci pour le retour, n'hésitez pas à ajouter un commentaire sur la façon dont ça c'est passé, les problèmes rencontrés, etc.

HG.

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Re: [CCP - TP d'optique] diffraction et interférence

Message  Sophie Moulin le Mar 27 Juin 2017 - 5:17

Lors de la manipulation il faut faire attention car le capteur est très sensible et toute lumière alentour peut entraîner des perturbation.
A la fin dans la modélisation on rentrait dans le logiciel la formule dans laquelle on avait sinθ=θ et θ=(var1-x0)/D. On modélisait donc l'intensité résultante en fonction de var 1 (la position) et on devait nous même rentrer les valeurs de a, b, λ, D mais aussi I et x0.

Enfin dernier commentaire 3h pour faire un TP c'est vraiment court surtout que l'on est pas habitué donc il faut vraiment être efficace, être précis mais concis et surtout ne pas attendre la fin pour rédiger le compte rendu.

Sophie Moulin

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