Diffraction
Phénomènes ondulatoires - Physique-Chimie Spécialité
Exercice 1 : Déterminer l'écart angulaire et la largeur de la tâche centrale d'une onde diffractée
On étudie le phénomène de diffraction d'une onde lumineuse monochromatique de longueur d'onde \( 712 nm \) par une fente d'une largeur de \( 22,0 µm \).
Déterminer \( \theta \), l'écart angulaire de cette diffraction en radian.On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs.
On considère maintenant que \( \theta \) est suffisamment petit pour que \( \operatorname{tan}(\theta) = \theta \) et que la distance entre la fente et l'écran sur lequel on observe le phénomène est de \( 190 cm \).
Quelle est la largeur de la tâche centrale observée ?On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 2 : Déterminer l'épaisseur d'un cheveu avec la diffraction
On place un cheveu sur la trajectoire d'un faisceau de lumière de longueur d'onde \( 1057 nm \)
et on observe un phénomène de diffraction sur un écran placé à \( 246 cm \) du cheveu.
On constate alors que la tâche centrale a une largeur de \( 7,00 cm \) .
On pourra considérer que \( \operatorname{tan}(\theta) = \theta \)
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 3 : Déterminer l'écart angulaire et la largeur de la tâche centrale d'une onde diffractée
On étudie le phénomène de diffraction d'une onde lumineuse monochromatique de longueur d'onde \( 671 nm \) par une fente d'une largeur de \( 24,0 µm \).
Déterminer \( \theta \), l'écart angulaire de cette diffraction en radian.On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs.
On considère maintenant que \( \theta \) est suffisamment petit pour que \( \operatorname{tan}(\theta) = \theta \) et que la distance entre la fente et l'écran sur lequel on observe le phénomène est de \( 240 cm \).
Quelle est la largeur de la tâche centrale observée ?On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Déterminer l'épaisseur d'un cheveu avec la diffraction
On place un cheveu sur la trajectoire d'un faisceau de lumière de longueur d'onde \( 1065 nm \)
et on observe un phénomène de diffraction sur un écran placé à \( 188 cm \) du cheveu.
On constate alors que la tâche centrale a une largeur de \( 6,00 cm \) .
On pourra considérer que \( \operatorname{tan}(\theta) = \theta \)
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 5 : Déterminer l'écart angulaire et la largeur de la tâche centrale d'une onde diffractée
On étudie le phénomène de diffraction d'une onde lumineuse monochromatique de longueur d'onde \( 576 nm \) par une fente d'une largeur de \( 20,0 µm \).
Déterminer \( \theta \), l'écart angulaire de cette diffraction en radian.On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs.
On considère maintenant que \( \theta \) est suffisamment petit pour que \( \operatorname{tan}(\theta) = \theta \) et que la distance entre la fente et l'écran sur lequel on observe le phénomène est de \( 100 cm \).
Quelle est la largeur de la tâche centrale observée ?On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Nos exercices sont conformes aux programmes de l'Éducation Nationale de la 3e à la Terminale. Kwyk permet aux élèves d'aborder les notions les plus importantes en Physique-Chimie comme l'étude des ondes et de l'optique, l'organisation et la transformation de la matière, la conservation et les transferts d'énergie et les lois de l'électricité. Les élèves peuvent travailler sur l'étude du mouvement avec des exercices de mécanique et de cinétique. Kwyk propose également de nombreux exercices d'entraînement sur les conversions et la manipulation des unités, l'écriture scientifique et l'utilisation des chiffres significatifs.
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