Chap 1 : ONDES ET PARTICULES

Chap 1 : ONDES ET PARTICULES

OBSERVER : Ondes et matires Ch 3 : Proprits des ondes I-La diffraction Toutes les ondes, mcaniques ou lectromagntiques peuvent tre diffractes. Mise en vidence : Exprience du laser : voir TP Explication : lparpillement de la lumire qui se produit est la manifestation dun phnomne qui caractrise les ondes: la diffraction. Observation de la cuve onde : Si lon rduit la largeur du passage des ondes la surface de leau, celles-ci se

diffractent en produisant des rides circulaires au-del de ltroit passage. Dfinition et observation : Lalternance de zones lumineuses et sombres est appele figure de diffraction . Limportance du phnomne de diffraction

est mesure par lcart angulaire de diffraction, angle entre la direction de propagation de londe et la direction dfinie par le milieu de la premire extinction. On le note , exprim en radian (rad) Remarque: Les angles sexpriment en radian : Lexprience montre que plus la largeur a de louverture ou de lobstacle diminue et plus le

phnomne saccentue. Pour une mme ouverture, la diffraction sera dautant plus importante que la longueur donde est grande. Daprs les rsultats du TP, la valeur de lcart angulaire (ou demi-angle de diffraction) : en mtre (m) a en mtre (m) en radian (rad) II- Interfrences Deux ondes de mme frquence qui se superposent peuvent interfrer. Mise en vidence : Exprience du laser : TP seconde partie, Fente dYoung observe des

franges Remarque: on observe cetteOn interfrence si les ondes dinterfrences. ont mme frquence et et un dphasage constant. Ce sont des ondes cohrentes, mises par des sources cohrentes. Interfrences Observation de la cuve onde : constructives : ondes arrivant

en phase, les longations sajoutent. Interfrences destructives : ondes arrivant en opposition Dfinition : Diffrence de marche Soient deux sources cohrentes S1 et S2, vibrant en phase. En un point P, on appelle la diffrence de marche la diffrence entre les deux distances d1 et d2, distances entre chaque sources et le point P, tel que : = d 2 d1 On observera des :

Interfrences constructives quand =kx Interfrences destructives quand = x k est un nombre entier positif ou ngatif appel ordre dinterfrences. Dfinition : Interfrange, i Pour une source lumineuse monochromatique : On appelle interfrange, la distance sparant deux franges brillantes ou deux franges sombres conscutives.

Daprs les rsultats du TP, linterfrange vrifie la i en mtre (m) relation : en mtre (m) D, distance fente-cran en mtre (m) b, distance entre fentes en mtre (m) Remarque : Interfrences en lumire blanche Avec une lumire polychromatique, chaque radiation de longueur donde donne sa propre figure dinterfrences. La superposition de ces figures conduit lobservation de zones colores, les couleurs interfrentielles.

III- Leffet Doppler Observation : A lapproche du vhicule, le son est plus aigu (frquence plus leve) que lorsquil sloigne. Explication : simulation Dfinition : Leffet Doppler correspond un dcalage non nul, entre la frquence fR du signal reu par un rcepteur R, et la frquence fS du signal mis par la source S, lorsque S et R sont en mouvement par rapport lautre. Si R et S se rapprochent, , et > 0 Utilisation : Mesure de vitesses: La comparaison entre la frquence de londe

perue et celle de londe mise permet de dterminer la vitesse de lmetteur par rapport au rcepteur par exemple. Astronomie : effet Doppler-Fizeau Le dcalage f se traduit par un f se traduit par un dplacement des raies dabsorption dans le spectre de la lumire par rapport au spectre de rfrence de la mme source. Rq: Lorsquune toile sloigne, son spectre se dcale vers le rouge alors que si elle se rapproche,

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