Bac S 2011 - Centres Etrangers Correction © http://labolycee.org EXERCICE III : LE LASER AU QUOTIDIEN (4 points) 1. A propos du texte 1.1. L'irisation d'un CD ou d'un DVD est due à la diffraction de la lumière blanche. c c donc ν = . 1.2. λB =

ν

λB

3,00 × 108 = 7,41×1014 Hz = 741 THz 405 × 10 −9 1.3. Le texte indique que « les CD et les DVD conventionnels utilisent respectivement des lasers infrarouges et rouges », donc de longueur d’onde supérieures à celle du laser blu-ray.

ν=

2. Diffraction 2.1. Expression de λ L L 2.1.1. tan θ ≈ θ = 2 = D 2.D 2.1.2. θ = avec λD en mètres, θ en radians et a en mètres. a L.a λ L 2.1.3. θ = = D ainsi λD = 2.D 2.D a

λD

2.2. Détermination de la longueur d'onde λD de la radiation d'un laser de lecteur DVD L.a L '.a λD = et λB = 2.D 2.D L.a λD 2.D L = = λB L '.a L ' 2.D L λD = .λB L' 4,8 × 405 = 648 nm = 6,5×102 nm λD = 3,0 On vérifie que λD > λB comme on l’avait indiqué au 1.3.. 3. Dispersion c 3.1. n = . v 3.2. Seule la fréquence ν n’est pas affectée par le changement de milieu de propagation.
3.3. Détermination de la longueur d'onde λ d'un laser CD. v 3.3.1. Dans le polycarbonate, milieu d’indice n : λ =

ν

c c c D’après 1.3. v = , alors λ = n = n ν n.ν c λ alors λC = . Dans le vide : λC = ν n 780 3.3.2. λ = = 503 nm 1,55