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Sommaire Introduction Principe général Diffraction d'un laser avec une fente Exercices Le phénomène de diffraction se produit quand une onde rencontre un obstacle ou un trou dont les dimensions sont de l'ordre ou inférieures à la longueur d'onde de l'onde. Ce chapitre utilise beaucoup de notions vues dans le chapitre sur les ondes (longueur d'onde, célérité etc…). Il est donc fortement recommandé de bien le connaître avant d'aborder la diffraction Nous verrons également dans ce chapitre les propriétés des lasers (on pose souvent des questions dessus! Diffraction dans un telescope ece video. ). Principe général On rappelle tout d'abord qu'une onde est caractérisée par: sa longueur d'onde λ en m sa fréquence f en Hz sa célérité c en m. s -1 Les trois valeurs sont reliées par la formule: Nous allons nous intéresser essentiellement à la longueur d'onde λ de l'onde. On va se placer dans une situation où l'onde va rencontrer une ouverture ou un obstacle. Par exemple on envoie de la lumière sur une plaque avec un trou dessus, ou on envoie de la lumière sur un fil, ou des vagues arrivent sur une digue présentant une ouverture etc… L'ouverture ou l'obstacle va avoir une longueur caractéristique que l'on notera toujours a.
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Les rayons lumineux utilisés pour tracer son image sont uniquement des traits de construction, ils ne sont en rien ici physiques. La plume étant éclairée par l'arrière par un faisceau parallèle, seuls ces rayons ressortent effectivement de la lunette. L'image de la plume ne sera que son ombre se dessinant dans le faisceau. L'ombre de la plume La plume projette son ombre sur l'écran. Un pastille au foyer des deux lentilles Plaçons une petite pastille au foyer commun des deux lentilles de manière à intercepter le faisceau lumineux. Totalement bloqué, aucune lumière ne ressort de la lentille. L'ombre de notre plume disparaît. Vrai? Vérifions en plaçant un écran. Une pastille au foyer On place une pastille aux foyers des lentilles, de façon à stopper le faisceau. Diffraction dans un telescope ece film. Nous devrions donc ne plus rien voir sur l'écran. Une image! Contre toute attente, on observe quelque chose en sortie. Ce sont les contours de la plume! Mais d'où vient cette lumière? Strioscopie Aussi étonnant que cela paraisse, on obtient bien une image à l'écran.
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Puis, en utilisant un tableur‑grapheur, tracer le graphe représentant l'évolution de en fonction de. Modéliser la courbe obtenue. 9. Déduire de l'expression trouvée à la question 7. et du graphe tracé, la valeur de la longueur d'onde du laser. Calculer l'incertitude type en considérant que les seules sources d'incertitudes à considérer sont sur les mesures de et de et présenter le résultat sous la forme: 10. Justifier la forme de la figure de diffraction obtenue avec une araignée à trois branches. 11. Les performances des télescopes — CultureSciences-Physique - Ressources scientifiques pour l'enseignement des sciences physiques. Reproduire soigneusement les araignées du doc. 2 (⇧) puis dessiner la figure de diffraction obtenue dans chaque cas. Expliquer en quelques lignes la forme des étoiles observées à travers un télescope. Utilisation des cookies Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.
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Ceci s'explique par le fait que le phénomène de diffraction est produit par les bords de l'objet diffractant. Ainsi, un fil ou une fente de même largeur produisent des figures de diffraction identiques. ► Deux objets diffractants produisant la même figure. Diffraction dans un telescope ece 2019. Image d'une étoile Les deux photographies ci-dessous montrent une reproduction de l'araignée à trois bras d'un télescope (à gauche) et la figure de diffraction obtenue (à droite). Matériel nécessaire Source lumineuse laser Fente calibrée Jeu de fils calibrés Diapositives avec une araignée et supports Écran avec support Mètre ruban Logiciel tableur-grapheur Incertitude L'incertitude obtenue pour la mesure d'une grandeur à l'aide d'un instrument de mesure de plus petite graduation est égale à: ✔ APP: Extraire l'information utile ✔ REA: Mettre en œuvre un protocole ✔ VAL: Analyser des résultats ✔ REA: Respecter les règles de sécurité 1. Doc. 3 (⇧) Préciser si la tache centrale de diffraction due à une même fente est plus large pour une distance fente‑écran égale à m, m, m ou m.
On définit un critère quantitatif pour calculer la résolution d'un télescope. Il s'agit du critère de Rayleigh. L'oeil parvient à distinguer une binaire à partir du moment où le centre de la première tache est au niveau du bord de la seconde. Critère de Rayleigh On distingue les deux étoiles lorsque le premier anneau sombre (surligné en rouge) se superpose au centre de la seconde tache d'Airy (croix verte). Diffraction dans un télescope - Sujet 47 - ECE 2019 Physique-Chimie | ECEBac.fr. On distingue donc une binaire à partir du moment où l'écartement entre les deux étoiles est supérieur au rayon de la tache de diffraction. La résolution du télescope est donnée par la valeur limite. Il est impossible de distinguer des détails plus petits que cet angle.
Dans l'espace, il n'y a ni atmosphère, ni pollution lumineuse... compenser les turbulences sur Terre Ceci est une tâche difficile, mais qui a été rendue possible par l'invention de l'optique adaptative. Dans le cadre de l'optique adaptative, on suppose que l'on dispose d'une étoile bien connue qui peut servir de référence. On analyse comment l'image de cette étoile obtenue par le télescope est perturbée par les turbulences atmosphériques. Ceci permet de déterminer l'effet de ces perturbations sur la lumière qui nous arrive de cette portion de ciel. Le télescope possède un miroir déformable (constitué d'une multitude de petits miroirs mobiles commandés par ordinateur). La diffraction dans un télescope. Connaisant l'effet des turbulences atmosphériques sur la lumière qui nous arrive, on compense cet effet en déformant légèrement le miroir en conséquence. L'optique adaptative a permis une très grande amélioration dans les performances des télescopes terrestres. Les performances réelles d'un télescope sont bien en-dessous des performances théoriques que l'on peut calculer dans le cadre de l'optique géométrique, même en supposant les aberrations purement géométriques éliminées (ce qui n'est pas toujours certain...