On considère deux sources ponctuelles
et
distantes de
(voir figure1) et placées à la distance
d'un écran. L'indice de l'air où se déroule l'expérience est
.
Question 1
a
À quelles conditions sur
et
peut-on observer des interférences ?
b
Comment peut-on remplir ces conditions ?
On suppose pour la suite que ces conditions sont réalisées.
Question 2
Les sources sont identiques, en phase, monochromatiques de longueur d'onde
.
a
Qu'observe-t-on sur l'écran ?
b
Qu'appelle-t-on différence de marche
, ordre d'interférence
et déphasage
au point
? Les exprimer en fonction de la position
du point
sur l'écran.
c
Donner, en le justifiant, l'expression de l'intensité obtenue sur l'écran au point
.
d
Déterminer la position sur l'écran des maxima et des minima de lumière. Qu'appelle-t-on interfrange ? Donner son expression.
e
Application numérique : La troisième frange brillante à partir de la frange centrale est à 3 mm du point
. On donne
;
. Déterminer la distance
entre les deux fentes
et
.
Question 3
On place, uniquement sur le chemin suivi par la lumière de
à
, une lame de verre d'indice
. Le rayon lumineux traverse alors une épaisseur
de verre.
Calculer la nouvelle différence de marche. Comment est modifié le système de franges ?
Où est située la frange d'ordre d'interférence 0.
Application numérique
Déterminer l'épaisseur de la lame si la frange centrale s'est déplacée de 10 cm.
Question 4
On retire la lame de verre précédente. Les sources identiques sont des sources de lumière blanche (
).
a
Qu'observe-t-on alors sur l'écran ?
b
On place, à 5,5 mm du point
, la fente très fine d'un spectroscope. Comment appelle-t-on le spectre obtenu et pourquoi ?
c
Déterminer la longueur d'onde des raies manquantes
