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But
Le but de cette activité est de déterminer comment le phénomène de diffraction évolue lorsqu'on fait varier la largeur
de la fente (espace entre barrières) ou lorsque la longueur d'onde change.
Théorie
Lorsqu'un front d'ondes planes passe au travers une fente, un nouveau front d'ondes circulaires est créé.
Si la fente est large par rapport à la longueur d'onde, le nouveau front d'ondes circulaires aura tendance à se
transformer en front d'ondes planes.
Si au contraire la fente est petite par rapport à la longueur d'ondes, la partie du front d'ondes planes passant par la
fente formera bien un front d'onde circulaire.
Ce phénomène appelé diffraction est montré sur la figure 3.1
Installation
1.
Monter la source lumineuse sur sa tige à l'arrière de la cuve à ondes
2.
Verser un petit peu d'eau dans le réservoir et ajuster les pieds pour ajuster le niveau.
3.
Placer la longue barrière au milieu du réservoir puis ajouter environ 800mL d'eau dans le réservoir.
4.
Utiliser un statif de laboratoire pour maintenir le générateur d'ondes et relier la source lumineuse au boîtier
de contrôle.
5.
Fixer l'excitateur ondes planes au générateur d'onde et ajuster la hauteur du générateur de sorte que
l'excitateur d'ondes planes soit légèrement en contact avec la surface de l'eau.
6.
Régler la source lumineuse en mode stroboscope. Régler le générateur d'ondes à 20Hz et l'amplitude à la
moitié de sa capacité.
7.
Placer une feuille de papier sous la cuve à ondes. Il sera ainsi aisé d'esquisser les images des ondes qui seront
projetées sur la feuille par la source lumineuse.
Protocole
1.
Placer les 2 longues barrières dans l'eau de telle sorte qu'elles soient espacées d'environ 3 cm et qu'elles
soient parallèles à l'excitateur ondes planes, comme indiqué sur le schéma 3.2. Les placer à environ 5 cm de
l'excitateur.
2.
Allumer le générateur d'ondes et la source lumineuse. Ajuster si besoin l'amplitude afin d'obtenir une onde
bien visible.
3.
Tracer sur le papier la position des 2 barrières
4.
Faire un croquis du front d'ondes et des rayons passant à travers la fente.
5.
Diminuer l'espace entre les barrières jusqu'à 1,5 cm
6.
Dessiner les nouveaux rayons traversant la fente.
7.
Garder ensuite l'espace de 1,5 cm et augmenter la fréquence du générateur d'ondes. Observer l'incidence sur
la longueur d'onde et sur l'angle de diffraction.
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