TP3 : Optique ondulatoire
Diffraction et interférence de la lumière

But du TP

Ce TP à pour objectif de mettre en évidence le phénomène de diffraction et de vérifier la formule donnant l’interfrange « i » pour deux différentes largeurs de fentes ainsi que déterminer la distance entre deux fentes.

I)DIFFRACTION PAR UNE FENTE

Théorie :
L

L'intensité lumineuse diffractée à grande distance dans la direction repérée par l'angle θ (supposé petit) de la figure est donnée par la formule :

I=I°*sinc²(πθa/λ)

Avec sinc(x)=sin(x)/x pour x différent de 0 et sinc(0) = 1. Or la fonction sinc s’annule pour : θ=pλ/a Donc la frange centrale sera donc de 2λL/a et les secondaires seront de largeur :

i=λL/a

Influence de la largeur de la fente sur longueur d’onde

Laser rouge

On place l’écran à la distance L et on la mesure avec la plus grande précision, on trouve alors L = 175,6 cm. Ensuite on réalise une série de mesure de « i » pour différentes valeurs de « a » allant de 10 à 70mm.

a (cm) | 1/a (1/cm) | Ith (cm) | Iexp (m) | | | | | 0,10 | 10,00 | 1,111 | 1,15 | | | | | 0,15 | 6,67 | 0,741 | 0,83 | | | | | 0,20 | 5,00 | 0,556 | 0,59 | | | coefficient | ordonée | 0,25 | 4,00 | 0,444 | 0,47 | | valeur | 0,11869216 | -0,008579833 | 0,30 | 3,33 | 0,370 | 0,38 | | écart type | 0,00223817 | 0,009422398 | 0,35 | 2,86 | 0,317 | 0,33 | | | | | 0,40 | 2,50 | 0,278 | 0,28 | | | | | 0,45 | 2,22 | 0,247 | 0,25 | | | | | 0,50 | 2,00 | 0,222 | 0,21 | | | | | 0,55 | 1,82 | 0,202 | 0,22 | | | | | 0,60 | 1,67 | 0,185 | 0,19