Un miroir plan de largeur
est placé perpendiculairement à un écran
en contact avec le bord droit du miroir noté
(voir figure 1). On éclaire le miroir par une fente source lumineuse
, parallèle à l'arête du miroir, située à faible distance
du plan du miroir et à une distance
de l'écran
.
Données :
;
;
Question 1
Montrer que ce dispositif est équivalent au dispositif d'interférences des 2 fentes d'Young. Qu'observe-t-on sur l'écran (
). Faire le tracé des rayons lumineux permettant de faire apparaître clairement la zone d'interférences. Le phénomène d'interférence est-il localisé ?
Question 2
Exprimer la différence de marche
entre les deux rayons lumineux venant interférer en un point
de l'écran (
) (on a :
et
). En déduire la différence de phase
correspondante entre les deux rayons lumineux venant interférer au point
de l'écran (
). On rappelle que le rayon réfléchi par le miroir subit un déphasage supplémentaire de
.
Question 3
Donner l'expression de l'éclairement
en un point
de l'écran avec
. Que peut-on dire de l'éclairement en
.
Question 4
Qu'appelle-t-on interfrange ? Donner l'expression de l'interfrange
en fonction de
,
et
. Calculer l'interfrange
pour
.
Question 5
À quelle distance de
se trouve la 5ème frange brillante ? Quel est le nombre de franges brillantes visibles sur l'écran ?
Question 6
Que se passe-t-il si on augmente la largeur de la fente source.
Question 7
La source
est une sources de lumière blanche
.
a) Qu'observe-t-on alors sur l'écran ?
b) On place, à
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.
