Expérience de Young
1. Deux fentes étroites sont distancées de 0,5 mm. Un écran parallèle aux fentes est situé à une distance de 90 cm. La longueur d’onde de la lumière est de 500 nm.
a) Dans quelle direction se trouve la frange brillante d’ordre [pic]=1 ?
b) À quelle distance du centre se trouve la frange brillante d’ordre m=1 ?
c) Dans quelle direction se trouve la frange sombre d’ordrem=2 ?
d) À quelle distance du centre se trouve la frange sombre d’ordre m=2 ?
e) Quelle est l’interfrange ?
Rep. 1 a) 0,057 3° b) 0,9 mm c) 0,143 2° d) 2,25 mm e) 0,9 mm

Profil d’intensité (expérience de Young)
[pic]

2. Deux fentes à 0,3 mm de distance produisent un profil d’intensité avec un interfrange de 3 mm sur un écran situé à 1,2 m devant les fentes. Chaque fente produit uneintensité de 10 W/m2 sur l’écran.
a) Quelle est la longueur d’onde de la lumière ?
b) Quelle est l’intensité au centre du profil d’intensité (en y=0) ?
c) Quelle est la différence de marche pour un point à 1 mm du centre du profil d’intensité (en y=0) ?
d) Quelle est l’intensité à 1 mm du centre du profil d’intensité (en y=0) ?
e) Quelle est l’expression de l’intensité en fonction de la position(par rapport au centre du profil d’intensité) ?
Rép. 2 a) 750 nm b) 40 W/m2 c) 250 nm d) 10 W/m2

lames minces

3. Un rayon lumineux dans l’air frappe perpendiculairement une lame mince. L’onde lumineuse possède une longueur d’onde de 500 nm. La lame mince possède un indice de réfraction de 1,7 et une épaisseur de un micron et flotte sur une couche d’eau.
a) Quel est le déphasage de l’ondelumineuse produit par la réflexion sur la 1re face de la lame?
b) Quel est le déphasage de l’onde lumineuse produit par la réflexion sur la 2e face de la lame.
c) Quel est le déphasage entre les deux ondes lumineuses réfléchies sur les faces de la lame?
Rép. 3 a) ? rd b) 0 rd c) 45,88 rd

4. Un rayon lumineux ayant une longueur d’onde de 500 nm frappe à incidence normale une lame mince ayant unindice de réfraction de 1,7. La pellicule mince satisfait aux conditions
[pic][pic].
a) Quelle est l’épaisseur minimum de la pellicule pour avoir une interférence constructive ?
b) Quelle est l’épaisseur minimum de la pellicule pour avoir une interférence destructive ?
Rép. 4 a) 73,53 nm b) 147,06 nm

Coins d’air

5.Un coin d’air produit une frange brillante à chaque millimètre. Le coind’air est formé par un fil mince placé à 12 cm du bord de deux lames de verre planes. L’onde lumineuse frappe le coin d’air perpendiculairement et possède une longueur d’onde de 450 nm.
a) Quel est l’angle formé par le coin d’air ?
b) Quel est l’épaisseur du fil ?
Rép. 5. a) 225× 10-6 rd b) 27 mm

Anneaux de Newton

6. Une lentille plan-convexe d’un rayon de courbure de 75 cm est placée surune vitre. Une lumière incidente frappe la lentille perpendiculairement. La longueur d’onde est de 750 nm.
a) Quelle est l’épaisseur de la pellicule d’air pour la 4e frange brillante ?
b) Quel est le rayon de la 4e frange brillante ?
Rép. 6 a) 1,312 5 mm b) 1,403 1 mm

Interféromètre de Michelson

Les parcours aller et retour forment les bras de l’interféromètre de Michelson. Après avoirparcouru les bras, les deux ondes se superposent.

[pic]

7.Un interféromètre de Michelson possède un miroir qui n’est pas exactement perpendiculaire par rapport au bras et l’autre qui est exactement perpendiculaire par rapport au bras. Une onde lumineuse avec une longueur d’onde de 600 nm est employée.
a) Si le miroir mobile se déplace (parallèlement au bras) de 12 µm, quel est le nombre defranges défilant en un point ?
b) Si l’interfrange est de 2 mm, quel est l’angle du miroir par rapport au bras ?
Rép. 7 a) 40 b) 150? 10-6 rd.

Diffraction par une fente simple

8. Une fente de 4 mm est traversée par une lumière ayant une longueur d’onde de 800 nm.
a) Quelle est la direction de la frange sombre de diffraction d’ordre 1 ?
b) Quelle est la direction de la frange sombre de…