📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- La lumière est une onde électromagnétique. Dans le vide ou l'air, sa célérité est $c \approx 3,00 \times 10^8 , \text{m/s}$.
- La relation entre la longueur d'onde dans le vide $\lambda_0$, la fréquence $\nu$ et la célérité $c$ est : $\lambda_0 = \frac{c}{\nu}$.
- Dans un milieu transparent d'indice $n$, la célérité est $v = \frac{c}{n}$ et la longueur d'onde est $\lambda = \frac{\lambda_0}{n}$.
- Le phénomène de diffraction se produit lorsqu'une onde lumineuse rencontre une ouverture de dimension $a$ comparable à $\lambda$.
- L'écart angulaire $\theta$ est donné par : $\theta = \frac{\lambda}{a}$ (en radians).
Méthodes à maîtriser
- Calculer la fréquence d'une radiation à partir de sa longueur d'onde.
- Utiliser la relation de diffraction pour déterminer la largeur d'une tache centrale $L$ sur un écran situé à une distance $D$ : $L = \frac{2\lambda D}{a}$.
- Identifier si un milieu est dispersif (si $n$ dépend de $\lambda$).
Exemples corrigés
- Calcul de $\theta$ : Laser ($\lambda = 633 , \text{nm}$) sur une fente $a = 0,1 , \text{mm}$. $\theta = \frac{633 \times 10^{-9}}{0,1 \times 10^{-3}} = 6,33 \times 10^{-3} , \text{rad}$.
- Calcul de $L$ : Si $D = 2 , \text{m}$, alors $L = 2 \times \theta \times D = 2 \times 6,33 \times 10^{-3} \times 2 = 25,32 , \text{mm}$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les unités (ex: nm en m, mm en m).
- Confondre $\lambda_0$ (vide) et $\lambda$ (milieu).
- Utiliser $\theta = \frac{L}{D}$ au lieu de $\theta = \frac{L}{2D}$ pour la demi-largeur.