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Diffraction de la lumière
Mesurer un cheveu au laser par la diffraction
Frédéric ELIE, 27/2/2004, 27/7/2010

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Pour mesurer l'épaisseur d'un cheveu, il existe une méthode assez précise qui repose sur le fait qu'un rayon lumineux, suffisamment fin et directif (comme un faisceau laser) subit une diffraction lorsqu'il passe au voisinage d'un obstacle opaque. Le spot lumineux, une fois projeté sur un écran, présente en fait l'aspect d'une tâche de diffraction dont la forme et les dimensions sont directement reliées à celles de l'obstacle.
Ce phénomène trouve son origine dans le comportement ondulatoire de la lumière auquel cette manip va nous permettre de nous familiariser. Autant le dire tout de suite ici: le recours à des trajets géométriques pour étudier la lumière (optique géométrique) devient insuffisant lorsque les longueurs d'onde sont du même ordre de grandeur ou plus petites que les dimensions des objets que rencontrent les faisceaux lumineux, et dans ce cas les modèles de prévision doivent employer la théorie ondulatoire…

Description de l'expérience
Dispositif
Fixer sur un cadre un cheveu dans le sens vertical. Comme source laser on pourra utiliser un
"crayon" laser comme ceux employés pour les exposés: ils émettent dans le rouge (longueur d'onde entre 0,630 et 0,680 microns). Veiller à bien fixer ce crayon de façon à ce que le rayon arrive sur le cheveu. L'écran pourra être une feuille de papier blanc fixé sur un support rigoureusement vertical.
ATTENTION:

pour obtenir les conditions de diffraction à l'infini, où la relation qui va nous permettre de déterminer l'épaisseur du cheveu est valide, il faut que l'écran soit suffisamment éloigné du