Physique: Que sont les phénomènes de diffraction et d’interférences ?
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« Tle SPE Partie B: ONDES ET SIGNAUX P2: Diffraction - Interférences Chap 2 Que sont les phénomènes de diffraction et d’interférences ? Compétences travaillées au cours du chapitre : ▪ Caractériser et illustrer le phénomène de diffraction dans des situations variées et en citer des conséquences concrètes. ▪ Exploiter la relation entre a, λ et θ. ▪ Caractériser le phénomène d’interférences de deux ondes et en citer des conséquences concrètes. ▪ Etablir et tester les conditions d’interférences constructives et destructives pour deux ondes issues de deux sources ponctuelles en phase dans un milieu de propagation homogène. ▪ Prévoir les lieux d’interférences constructives et destructives dans le cas des trous d’Young, l’expression linéarisée de la différence de chemin optique étant donnée. ▪ Etablir et exploiter l’expression de l’interfrange dans le cas des interférences de deux ondes lumineuses. Compétences travaillées 1, 2 AE1, ECE 3, 4, 5 AD 6 AE2 1-6 Exercices n° 12, 24, 26, 2837, 38, 39 p428435 Acquis En cours Non acquis I DIFFRACTION : 1. Définition : La diffraction est une ………………………………………………………………………………………………………………… de propagation d’une onde, au passage d’une petite ouverture ou d’un petit obstacle (quelques m)., sans modification de sa fréquence ou de sa longueur d’onde. Ce phénomène est d’autant plus prononcé que la taille de l’obstacle ou l’ouverture est faible et il n’est à prendre en compte que lorsque la taille de l’obstacle n’est pas très grande par rapport à la longueur d’onde λ de l’onde. Ce phénomène découvert par Grimaldi (1650) fut expliqué par Fresnel (1788-1827) en s’appuyant sur la théorie des surfaces d’onde émise par Huygens (1629-1695) c’est à dire sur la théorie ondulatoire de la lumière. 2. Conséquences: Les ondes sonores audibles ont une longueur d’onde dans l’air comprise entre 17 mm (20 kHz) et 17 m (20 Hz). Tous les obstacles et ouvertures de la vie ayant des dimensions comprises entre ces deux valeurs, il y a constamment diffraction du son. Ceci explique qu’il est difficile de se protéger du son ! Si a >> λ, l’angle de demi-ouverture est quasiment nul. La propagation de l’onde est quasi-rectiligne. Si a ≈ λ, l’onde diffractée occupe une partie seulement de l’espace qui lui est offert avec un angle de demi-ouverture telle que : »
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