Les TD - Université Jean Monnet

Cours interférence diffractionLicences P et PC 3AUniversité de LyonUniversité Jean MonnetLa superposition des ondes lumineuses, ainsi générées, produit des interférences que l’onobserve sur un écran positionné à une distance D = OO’ de l’arête entre les deux miroirs.SxM 1O’O M 21-Tracer les rayons issus de S et réfléchis par M 1 et M 2 . En déduire que la figured’interférence observée sur l’écran est celle produite par deux sources ponctuelles S’ 1 et S’ 2émettant des ondes sphériques.2-Soit M un point sur l’écran, donner l’expression complexe des deux fonctions d’onde sesuperposant en M.3-Déterminer l’intensité de l’onde résultante au point M en fonction de D, d = SO et , enfaisant l’hypothèse suivante : OO’ >> O’M et S’ 1 S’ 24-Quelle est la forme des franges d’interférence ? quelle est l’expression de l’interfrange i enfonction de D, d, et ?Exercice 4 : Trous d’Young1- Considérons l’expérience des trous d’Young suivante où les trous, supposés très petits, sontéclairés par une onde plane monochromatique de longueur d’onde en incidence normale surle plan des trous. Les deux trous sont distants de a. On observe les interférences sur un écran(plan xOz) situé à une distance D du plan des trous.zT 1T 2r 2r 1MOya- Quel type d’onde émerge des trous ?b- Donner l’expression de l’intensité en M en fonction de r 1 , r 2 et .c- On suppose à partir de maintenant que D >> a et D >> OM. Déterminer l’expression del’intensité en M en fonction des coordonnées du point M, de a, D et de en détaillant votredémarche.d- Tracer les franges d’interférence dans le plan de l’écran en indiquant bien sur votre schémal’orientation des différents axes.2-On reprend l’expérience de la question précédente mais cette fois l’onde plane qui éclaire leplan des trous n’est plus en incidence normale. Elle fait un angle avec l’axe y.a- Déterminer le déphasage entre les deux ondes qui interfèrent en M en fonction de y, a, D, et de b- Comment le diagramme d’interférence est-il modifié par rapport à la question 5 ?3- On remplace l’onde plane monochromatique par une onde plane polychromatique.Expliquer les changements observés sur l’écran en les justifiant succinctement.