Programme de colles de la semaine 17 du 18/01 au 22/01
– Optique 3 : Étude de diviseurs du front d’onde : les trous d’Young et ses généralisations (cours et exercices) → O3_plan
– Optique 4 : L’interféromètre de Michelson (cours et exercices) → O4_plan
– Optique 5 : Notions sur la diffraction (cours seulement) → O5_plan
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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :
- O3 – Montage des trous d’Young : établir l’expression de la différence de marche en précisant les approximations faites.
- O3 – Trous d’Young éclairés en lumière blanche : décrire et interpréter qualitativement (schémas !) les observations (Voc. à utiliser notamment : blanc d’ordre 0, teintes de Newton, blanc d’ordre supérieur, cannelures, spectre cannelé)
- O3 – Schématiser le montage de Fraunhofer pour 2 trous d’Young ; mettre en évidence sur le schéma puis exprimer la différence de marche en fonction soit des angles, soit des positions de la source et du point M sur l’écran.
- O4 – Établir l’expression de la différence de marche pour l’interféromètre de Michelson en configuration lame d’air, éclairé par une source spatialement étendue.
- O4 – Résumer dans un tableau, pour les deux configurations de l’interféromètre de Michelson en lame d’air / coin d’air : la définition de la configuration, la localisation des franges, la méthode d’éclairage et de projection, le nom et la nature des franges.
- O5 – Définir : le montage de Fraunhofer pour l’étude d’un objet diffractant (une phrase + schéma) ; le plan de Fourier ; la notion de fréquence spatiale. Donner la relation entre fréquence spatiale de l’objet diffractant et l’angle de diffraction associé. A.N. éventuellement
- O5 – Réseau unidimensionnel sinusoïdal dans les conditions de Fraunhofer : décrire les observations sur l’écran. Interpréter qualitativement à l’aide d’un schéma et d’une explication sans calcul (Ce qui est attendu : la mise en évidence de trois ondes planes, l’une associée à la valeur moyenne (fréquence spatiale sigma nulle) et les deux autres à la périodicité spatiale a du coefficient de transmission du réseau ; les vecteurs d’onde de ces ondes faisant des angles avec l’axe optique selon la relation générale sin(theta_n)=lambda*sigma_n valable pour un coef de transmission périodique)
- O5 – Expliquer à l’aide de schéma(s) le principe du filtrage optique (détramage / strioscopie)
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A l’attention des étudiants :
– pour le chapitre O3, les exercices à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1 à 6. Pour mercredi 20/01 : O4 faire l’exercice 5 et le pb n°2 ; O5 ex 1 et 2.
Travaux pratiques
TP lunette astronomique
Cours
Optique 4 : L’interféromètre de Michelson (→ fin)
Optique 5 : Notions sur la diffraction (→ fin)
Pour compléter les chapitres :
– décomposition d’un signal en créneaux en série de Fourier :
– Images issues d’un montage de strioscopie (avec un miroir parabolique), vidéos de Derek Muller (Veritasium)
Travail à faire
Pour mercredi : O3 ex 5 et 6
Pour jeudi : O3 ex 7 et 8
Pour vendredi : O4 ex 1 et 2
Travaux dirigés
TD O4, début TD O5