Correction DS 3 (1 H)
Physique : Le laser au quotidien (14 points)
1. A propos du texte (2,5 pts)
1.1. L'irisation d'un CD ou d'un DVD est due à la diffraction de la lumière blanche (0,5 pt nom). c c
3,00 × 108
1.2. λB = donc ν = ; ν =
= 7,41×1014 Hz (0,5 pt formule + 0,5 pt valeur)=1 pt ν λB
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 supérieure à celle du laser blu-ray (a 800 nm et au-delà). 1 pt la comparaison.
2. Diffraction (8, 5 pts)
2.1. Les ondes
2.1.1 Le domaine des longueurs d'onde dans le vide associé aux radiations visibles est compris entre 400 et
800 nm (0,5 pt pour chaque longueur d’onde)=1 pt
2.1.2 Une onde lumineuse ne nécessite pas de milieu matériel pour se propager (elle se propage dans le vide)
; ce n’est pas une onde mécanique mais une onde électromagnétique (0,5 pt réponse + 0,5 pt justification)=1 pt
2.1.3 λ = c × T avec λ en m, c en m.s-1 et T en s. (0,5 pt formule + 0,5 pt les unités : 1 erreur dans les unités
-0,5 pt)=1 pt
405 × 10 -9 λ 2.1.4 T = ; T =
= 1,35 × 10 -15 s (1 pt la valeur) c 3,00 × 10 8
2.2. Intérêt d’un blu-ray ?
L
2.2.1 tan θ ≈ θ =
( 1 pt formule)
2D
λ
2.2.2 θ = avec θ en radian λ en mètre, d en mètre (0,5 pt formule + 0,5 pt les unités : 1 erreur -0,5 pt)=1 d pt
L λ
2×λ×D
2.2.3 θ =
= donc L =
(0,5 pt égalité + 0,5 pt formule)=1 pt
2D d d 2.2.4 Si on remplace la lumière émise par le LASER (lumière rouge) par une lumière bleue, alors on diminue la longueur d’onde λ, a et D ne variant pas, alors L diminue. (0,5 pt)
Le laser d'un lecteur blu-ray émet une lumière de longueur d'onde différente de celles des systèmes CD ou DVD, ce qui permet de stocker plus de données sur un disque de même taille (12 cm de diamètre), la taille minimale du point sur lequel le laser grave l'information étant limitée par la diffraction. (0,5 pt le fait de stocker plus de données). Total =1 pt
2.2.5 Pour stocker davantage d'informations