PHY 3040 Instructions et plan de cours 1 PHY 3040 – LABORATOIRE D’OPTIQUE AUTOMNE 2005 INSTRUCTIONS ET PLAN DE COURS Nombre de crédits : 3 Horaire : Mercredi de 13h30 à 17h00 Local : C-400 et D-449 Professeurs : Richard Leonelli (A-406; [email protected]) François Schiettekatte (V-233; [email protected]) Moniteurs : Colin Brosseau (A-428 ; [email protected]) Site web : http://mapageweb.umontreal.ca/leonelli/enseignement.htm Le laboratoire consiste en huit expériences différentes. Vous devez effectuer celle qui vous a été attribuée (au hasard) lors de la semaine prescrite. Exp. 1. Absorption (abs) Transmittance dans le visible et le proche infrarouge de filtres interférentiels et de semi-conducteurs. Appareillage: spectromètre à réseau, photodiode, source de lumière blanche, table optique, lentilles et miroirs. Contrôle par ordinateur. Exp. 2. Diffusion Raman (ram) Détermination de l’énergie des phonons optiques de trois différents cristaux. Appareillage : spectromètre double à réseaux, photomultiplicateur, système de comptage de photons, laser He-Ne, table optique, lentilles et filtres. Contrôle par ordinateur. Exp. 3. Cohérence de faisceaux optiques (coh) Longueur de cohérence de sources monochromatique, bichromatique et à large bande; indice de réfraction de quelques gaz. Appareillage: interféromètre de Michelson, laser He-Ne, lampe au Na, source de lumière blanche, cellule à gaz, pompe mécanique, table optique, lentilles et filtres. Exp. 4. Effet Zeeman (zee) Effet d'un champ magnétique sur l'énergie de deux des raies d'émission du Cd; détermination du magnéton de Bohr. PHY 3040 Instructions et plan de cours 2 Appareillage: interféromètre de Fabry-Pérot, électroaimant, sonde de Hall, lampe au Cd, appareil photo numérique. Acquisition par ordinateur. Exp. 5. Fibres optiques (fop) Clivage, alignement et caractérisation de fibres optiques monomode et multimode. Appareillage: fibres optique, laser He-Ne, photodiode, table optique, objectifs de microscope, microscope. Exp. 6. Faisceaux gaussiens (fga) Taille en fonction de la position d'un faisceau laser après propagation au travers divers éléments optiques. Appareillage: laser He-Ne, photodiode, banc d'optique, platine de translation micrométrique motorisée avec lame de rasoir, picoampèremètre. Contrôle par ordinateur. Exp. 7. Holographie (hol) Génération d'hologrammes en lumière rouge et blanche; holographie interférentielle. Appareillage: laser He-Ne, table optique, lentilles et miroirs, plaques photographiques, chambre noire. Exp. 8. Interférence et diffraction (ied) (expérience en réserve) Patrons d'interférence et de diffraction de Fraunhofer et de Fresnel générés par des ouvertures rectangulaires et circulaires. Appareillage: laser He-Ne, banc d'optique, ouvertures et lentilles, photodiode, table de déplacement motorisée, picoampèremètre. Contrôle par ordinateur. Exp. 9. Ellipsométrie (ell) Mesure des parties réelle et imaginaire des indices de réfraction complexe de divers matériaux par mesure directe des coefficients de Fresnel complexes. Appareillage : goniomètre, source de lumière blanche, filtres interférentiels, prismes de Glan-Thompson, lame quart-d’onde achromatiques, platines de rotation, photodiode, picoampèremètre. Instructions 1. Travail par équipes de deux. 2. Cahier de laboratoire obligatoire. Des précisions sur les expériences ne vous seront données que si vous disposez d’un cahier. 3. Vous pouvez compléter l'expérience en dehors des périodes de laboratoire. 4. Le rapport doit être remis au plus tard deux semaines après la fin de l'expérience. Les rapports seront corrigés et remis en cours de trimestre. Ils doivent être rédigés PHY 3040 Instructions et plan de cours 3 selon les règles que vous avez apprises dans les cours PHY 1501 et PHY 2476 : clarté, concision et précision sont toujours de rigueur. Le principe de base est simple : si vous relisiez votre rapport dans un an, seriez-vous capable de le comprendre? Les figures doivent être numérotées et comporter une légende explicative complète. S’il y a lieu, les données numériques doivent être regroupées dans des tableaux. Le format du rapport est libre mais, normalement, un rapport devrait comporter une introduction, une courte description du montage, une présentation des résultats avec discussion et une conclusion. Seule exigence formelle : il est obligatoire de débuter votre rapport par un résumé d’une quinzaine de lignes. AVERTISSEMENT Les pièces d'optiques sont fragiles et les montages sont sensibles aux vibrations. Vous aurez à utiliser des équipements de précision qui ne peuvent être remplacés facilement en cas de bris. Manipulez avec grande précaution!