Observer. Ondes et matière.

...

- Evaluation de l’incertitude UDsur D Il existe ici deux contributions, l’une, notée UD1, due aux deux lectures sur la règle utilisée pour faire cette mesure, et l’autre, notée UD2, résulte de la difficulté d’identifier parfaitement les positions de deux minimums d’éclairement.

- pour UD1, on procède comme pour la mesure de L,

- pour UD2, on évalue, pour simplifier, la largeur ε de l’intervalle dans lequel on considère qu’un minimum d’intensité est situé. La méthode utilisée conduit à prendre [pic 5]

L’incertitude sur L est donnée pas la relation : [pic 6]

Exemple de calcul :

Le diamètre indiqué est de 60 10-6 m

D = 3.4 10-2 m

L = 1,55 m

Déterminer l’incertitude sur D, notée U(D) =

Déterminer l’incertitude sur L, notée U(L)

Déterminer l’incertitude sur a, notée U(a)

En déduire un encadrement pour la longueur d’onde expérimentale λexp : on utilisera la relation suivante :

U(λ ) = [pic 7]

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Feuille de réponse

Nom : Prénom :

I. MISE EN EVIDENCE DE LA DIFFRACTION DE LA LUMIÈRE

- Reproduire la figure de diffraction observée et la légender avec les termes : « tâche centrale de diffraction», « tâches secondaires », « première extinction ».

- Comparer la direction de la figure de diffraction à celle des fils.

- Qu'observe-t-on en l'absence de fil?

II. DETERMINATION DE LA LONGUEUR D'ONDE D'UN LASER

L =

• Réaliser une série de mesures précises de la largeur D pour différents diamètre a du tableau ci-dessous.

Fils

1

2

3

4

5

a (m)

D(m)

- Comment varie la largeur de la tâche centrale de diffraction lorsque le diamètre a du fil diminue ?

2. En utilisant le schéma et sachant que pour de petits angles θ (en rad) tanθ ≈ θ, montrer que θ≈ D / (2*L)

3Commenter l'allure du graphe. Que peut-on dire des grandeurs θ et 1/a ?

4. On note k le coefficient directeur de la droite obtenue: quelle relation a-t-on entre θ, k et 1/a ?

5 Noter la valeur de k. Quelle est son unité ?

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6. Déduire, de la relation précédente et de celle de la question 4., la valeur de la longueur d'onde expérimentale λexp du laser utilisé. L'exprimer en nm.

7. Donner un encadrement en utilisant les relations permettant de déterminer l’incertitude.

Comparer la valeur trouvée à celle indiquée sur le laser. Détermine son erreur relative.