Modèle ondulatoire de la lumière

689 mots 3 pages

Modèle ondulatoire de la lumière

I – Diffraction de la lumière

Voir TP.

Comme les ondes mécaniques, la lumière subit des phénomènes de diffraction : La lumière se comporte comme une onde, on dit que la lumière à une nature ondulatoire.

II – Propagation de la lumière dans le vide

Dans le vide et dans les milieux homogènes transparents, la lumière se propage en ligne droite.

1. Célérité de la lumière

La vitesse de propagation des ondes lumineuses dans le vide est égale à c=3,00.108 m.s-1

Remarque : Aucun corps ne peut dépasser cette vitesse.

2. Fréquence et longueur d’onde

Une onde lumineuse (ou radiation lumineuse) est caractérisée par sa fréquence ( (Hz) et sa période T = [pic] (s)

La longueur d’onde dans le vide est égale à ( = c x T = [pic] ; ( en m.

L’œil humain est sensible aux radiations dont la longueur d’onde dans le vide est comprise entre : 400 nm < ( < 800 nm (1 nm = 10-9 m)

Les radiations dont ( < 400 nm correspondent aux UV ; Les radiations dont ( > 800 nm correspondent aux IR ;

3. Lumière monochromatique et lumière polychromatique

Une lumière constituée d’une seule radiation est une lumière monochromatique. Exemple : La lumière émise par un laser.

Une lumière constituée de plusieurs radiations est une lumière polychromatique. Exemple : La lumière émise par le Soleil.

4. Retour sur la diffraction par une fente

Lorsqu’un faisceau de lumière de longueur d’onde ( traverse une fente de largeur a, l’écart angulaire ( entre le centre de la tache centrale et la bordure de cette tache est donné par la relation :
( = [pic]
( étant exprimé en radians.

Conséquence :
D >> d ( ( est petit ( tan ( = ( (( en radians)
D’ou ( = [pic] ( [pic]=[pic] ( d = [pic]

Remarques

• On obtient un résultat identique avec un fil d’épaisseur a. (un fil et une fente donnent la même figure de diffraction) • ( est appelé le demi-angle de diffraction. •

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