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Diffraction.
Sur
un écran de largeur L, placé à la distance D d'une fente éclairée, on
observe la figure suivante constituées de taches lumineuses.
A) La
distance d représente deux interfranges. Vrai.
Interfrange : distance
entre deux raies consécutives de même nature.
B) Plus la largeur de la
fente éclairée est faible, moins on observera de taches sur l'écran. Vrai.
La largeur de l'écran est
limitée et la largeur de la tache centrale de difraction augmente si la
fente est plus fine.
C) Cette figure illustre le phénomène de diffraction de la lumière par
un obstacle circulaire. Faux.
Diffraction par une fente.
D)
La largeur "a" de la fente doit être de l'ordre de grandeur de la
longueur d'onde de l'onde lumineuse pour que l'on obtienne cette
figure. Vrai.
E)
Pour une largeur de fente donnée, les taches secondaires sont d'autant
plus larges que la longueur d'onde lumineuse est plus petite. Faux.
q = l/a =½d/D ; si
l diminue, a et D étant constants, alors la dimension des taches est
plus faible.
Lentille
convergente.
On place un objet dans le plan focal objet d'une lentille convergente
de vergence 50 d.
A) On obtient une image virtuelle. Vrai.
Image virtuelle droite.
B) On obtient une image réelle. Faux.
C) On obtient une image rejetée à l'infini. Vrai.
D) L'unité de la vergence est la dioptrie. Vrai.
E) L'unité de la vergence est homogène à des m-1.
La vergence en dioptrie
est l'inverse de la distance focale image exprimée en mètre.
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Diffraction par
une fente.
On observe la tache centrale, de largeur L, d'une figure de diffraction
d'une radiation monochromatique de longueur d'onde l. La source
lumineuse est un monochromateur balayant toutes les radiations
visibles. Elle éclaire une fente de largeur f = 2 µm située à la
distance d = 5 m d'un écran. Quel est l'intervalle angulaire q ( angle sous lesuel on voit la
moitié de la tache centrale de diffraction depuis la fente ) obtenu en
balayant le domaine des longueurs d'onde du visible ?
A) 0,2 à 0,4 rad ( vrai
) ; B) 2,4 à 4,8 ° ; 2,4 à 4,8 rad ; D) 0,2 à 0,4 ° ; E) Cet
angle est indépendant de l et vaut tan q ~q~f/d.
q = l/f ; qmin =0,4 / 2 = 0,2
rad ~0,2 *180/3,14 ° ~12° ; qmax
=0,8 / 2 = 0,4 rad.
Loupe.
Un objet réel, situé à 63,0 mm devant le centre optique O d'une
lentille convergente, donne une image droite et virtuelle huit fois
plus grande que lui.
La distance focale f' de cette lentille est : 5,50 mm ; 5,50 cm ;
-7,20 cm ; -5,50 cm ; 72,0
mm.
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