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SEMAINE 8 Préparation du TD7
CE QU'IL FAUT SAVOIR
Revoir le cours sur les instruments d'optique pour aborder ce TD7 au cours duquel vous travaillerez sur le microscope et la lunette de Galilée.
Que veut dire accomoder pour l'oeil?
Comment voir à travers un instrument sans fatigue?
Sous quel angle voit-on un objet à l'oeil nu? On approche l'objet à 25 cm lorsqu'on peut le déplacer, sinon l'angle est égal à l'angle a1 sous lequel les rayons entrent dans l'instrument!
Que veut dire " lunette réglée sur l'infini", ou appareil photo réglé sur l'infini ?
Où obserbe-t-on un objet avec une loupe?
Quel est le grossissement de la loupe?du microscope? d'une lunette?
Matrice de transfert d'un système afocal?Conséquence pour un faisceau de lumière parallèle?
Qu'appelle t-on"ouverture d'un instrument?Ouverture numérique?profondeur de champ?Nombre d'ouverture dans un appareil photo?
Voir sur ce site sur les instruments d'optique:université de Nantes: CABRI EN PHYSIQUE
http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/cortial/bibliohtml/biblgene.html
Révision du cours de la semaine : Les phénomènes d'interférences
- Les caractéristiques des ondes vues au cours du premier semestre doivent être revues et bien sues pour étudier les phénomèes ondulatoires:
les 3 états de polarisation d'une onde plane.On doit savoir écrire le champ E d'une onde plane polarisée rectilignement suivant Ox, suivant Oy et se propageant suivant Oz
la densité d'énergie
l'intensité I(t) et sa valeur moyenne <I(t)>.
- La lumière est émise par "trains d'onde": penser au train et à ses wagons(wagon= une période de l'onde)!Plus il y a de périodes , plus le train est long! On parlera de sa longueur L= c
t,
où t est la durée moyenne du train d'onde
Lorsqu'on écrit E= E0 cos(kz-wt), on écrit le champ d'une onde sinusoïdale pure. La phase de l'onde varie avez z et t , mais ne subit pas de discontinuité(train d'onde de longueur infini)
Dans une source lumineuse, l'émetteur qui est un atome va être interrompu à cause des collisions, des milliards de fois par seconde!
Il est relancé avec la même cadence: des milliards de fois par seconde. Lorsqu'il est relancé, l'onde émise présente une discontinuité de phase par rapport à l'émission précédente: le train d'ondes est raccourci
Notre oeil ne voit pas ce phénomène, un autre détecteur non plus !
C'est le phénomène d'interférences qui va nous révéler cette situation. On part d'une source unique S (émission d'une succession de train d'ondes ), on la divise en deux(division d'amplitude) pour obtenir deux sources S1 et S2 et on fait interférer ces deux ondes en un point M de l'espace après qu'elles aient parcouru un certain chemin optique.
De S1 et S2 partent des trains d'onde "jumeaux"( amplitude atténuée par rapport à S). En un point M , il y aura interférence, si les trains d'onde "jumeaux" issus de S1 et de S2 parviennent en M simultanément.
- Pour réaliser des interférences, il faut partir de 2 sources synchrones avec des polarisations non orthogonales
- Si les intensités des 2 sources sont égales, alors I(M)= 2I0 (1+ cos f(M))
- f(M)=2pd/l
- le lieu des points d'équiphase sont des hyperboloïdes de révolution autour de S1S2, admettant S1 et S2 comme foyers.
- loi des franges brillantes est simple: d(M)=Kl
- il y aura en un point une frange sombre si d=(2K+1)l/2
- 2 cas intéressants d'observation:
a)écran parallèle à S1S2 , on observe des franges rectilignes équidistantes et d'interfrange i
b) écran perpendiculaire à S1S2: on observe des anneaux dont le rayon angulaire est donné par le cosinus de l'angle d'inclinaison
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