Flashcards : Diffraction et interférences lumineuses (37 cartes)

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1Question

Qu’est-ce que la diffraction d’une onde ?

Réponse

La modification de sa direction de propagation au passage par une ouverture ou un obstacle de petite dimension.

2Question

Quand la diffraction s’observe-t-elle selon la dimension de l’ouverture ?

Réponse

Lorsque l’ouverture est de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde ou plus petite.

3Question

Par rapport à quel repère l’écart angulaire θ est-il défini ?

Réponse

Par rapport au premier minimum de l’amplitude de l’onde.

4Question

Quelle relation relie θ, λ et a pour une ouverture rectangulaire ?

Réponse

sin⁡θ=λa\sin\theta=\frac{\lambda}{a}

5Question

Quelle formule donne ℓ, la largeur de la tache centrale, dans l’approximation des petits angles ?

Réponse

ℓ=2Dλa\ell=\frac{2D\lambda}{a}

6Question

Dans l’approximation des petits angles, à quoi θ est-il approximativement égal ?

Réponse

θ≈λa\theta\approx\frac{\lambda}{a}

7Question

Quelle limite la diffraction impose-t-elle aux instruments optiques ?

Réponse

Elle limite leur capacité à distinguer les plus petits détails d’un objet observé.

8Question

Que produit la diffraction des rayons X par un cristal ?

Réponse

Des faisceaux diffractés qui interfèrent et créent des signaux intenses à certains angles.

9Question

Que caractérisent les pics du diffractogramme d’un cristal ?

Réponse

L’arrangement des atomes du cristal.

10Question

De quoi résultent les interférences entre perturbations ?

Réponse

De la superposition de perturbations de même nature.

11Question

Que deviennent les amplitudes de perturbations lorsqu’elles se croisent ?

Réponse

Elles s’additionnent.

12Question

Quelles caractéristiques ont deux sources sinusoïdales cohérentes ?

Réponse

Elles ont la même fréquence et un déphasage constant.

13Question

De quoi dépend l’amplitude résultante de deux sources cohérentes ?

Réponse

Du déphasage entre les sources.

14Question

Quelle amplitude résultante produisent deux vibrations en phase ?

Réponse

La somme des amplitudes des deux ondes.

15Question

Quel type d’interférences produisent deux vibrations en phase ?

Réponse

Des interférences constructives.

16Question

Quel déphasage caractérise deux vibrations en opposition de phase ?

Réponse

Un déphasage d’une demi-période.

17Question

Que désigne la différence de marche entre deux ondes cohérentes ?

Réponse

La différence entre les distances parcourues jusqu’au point de réception.

18Question

Quand les interférences sont-elles destructives selon la différence de marche ?

Réponse

Lorsque δ=(k+12)λ\delta=(k+\frac12)\lambda, avec kk entier.

19Question

Dans l’expérience des trous d’Young, que constituent les deux trous éclairés ?

Réponse

Deux sources secondaires cohérentes.

20Question

Comment relie-t-on la différence de chemin optique Δℓ à la différence de marche δ dans un milieu d’indice n ?

Réponse

Δℓ=nδ\Delta\ell=n\delta

21Question

Quelle formule donne la position xkx_k d’une frange brillante ?

Réponse

xk=kλ0Dnbx_k=\frac{k\lambda_0D}{nb}

22Question

Dans la formule des franges brillantes, que représente bb ?

Réponse

La séparation des sources.

23Question

Dans la formule des franges brillantes, que représente DD ?

Réponse

La distance à l’écran.

24Question

Quelle formule donne la position xkx_k d’une frange sombre ?

Réponse

xk=(k+12)λ0Dnbx_k=\frac{(k+\frac12)\lambda_0D}{nb}

25Question

Quelle formule donne l’interfrange ii ?

Réponse

i=Dλ0nbi=\frac{D\lambda_0}{nb}

26Question

Que mesure l’interfrange ?

Réponse

La distance entre deux franges successives de même nature.

27Question

Quelle longueur d’onde a environ un son de 600 Hz dans l’air ?

Réponse

Environ 0,57 m.

28Question

Pourquoi un son de 600 Hz peut-il être diffracté par une porte de 1 m ?

Réponse

Sa longueur d’onde est proche de l’ordre de grandeur de la porte.

29Question

Quelle est la largeur des taches secondaires d’une figure de diffraction par une fente ?

Réponse

ℓ/2\ell/2

30Question

Quelle est la largeur de la tache centrale d’une figure de diffraction par une fente ?

Réponse

ℓ\ell

31Question

Que devient θ si λ augmente à largeur de fente a constante ?

Réponse

θ augmente.

32Question

Quelle forme prend l’image diffractée d’un point dans un télescope à ouverture circulaire ?

Réponse

Une succession de cercles concentriques appelée tache d’Airy.

33Question

Quel est le caractère des interférences pour un déphasage autre que zéro ou une demi-période ?

Réponse

Elles sont ni constructives ni destructives.

34Question

Quelle formule donne la différence de marche pour les sources S₁ et S₂ au point M ?

Réponse

δ=S2M−S1M\delta=S_2M-S_1M

35Question

Quelle relation donne la vitesse d’une onde dans un milieu d’indice n ?

Réponse

vonde=cnv_{onde}=\frac{c}{n}

36Question

Comment relie-t-on la longueur d’onde dans le vide λ₀ à celle dans un milieu d’indice n ?

Réponse

λ0=nλ\lambda_0=n\lambda

37Question

Quelle relation donne l’angle caractéristique d’un petit angle de diffraction par un trou circulaire ?

Réponse

θ=1,22λd\theta=1{,}22\frac{\lambda}{d}

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 17 questions sur Diffraction et interférences lumineuses.

1. Quel changement subit une onde lorsqu’elle est diffractée au passage par une petite ouverture ou un petit obstacle ?

2. Une onde de longueur d’onde 0,8 m0{,}8\,\text{m} rencontre une ouverture de largeur 0,6 m0{,}6\,\text{m}. Quelle conclusion s’applique à la diffraction ?

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