CONTROLE G1 OPT SMPS3 decembre 2011

Optique Physique SMP S3
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Filière : SMP
Elément de module : Optique 2
Prof. H. Najib
CONTRÔLE
(Décembre 2011)
Durée : 1 heure
Partie I (10 points)
Le champ électrique E d’une onde lumineuse se propageant dans le vide (c = 3.108 m/s) est
donné (en unité S.I), dans un référentiel orthonormé (O, i , j, k) , par :
E=
2
x
E (j + k) cos 12π 106 (108 t - )
2 0
3
E0 étant une constante positive.
1) Déterminer pour cette onde:
a- l’amplitude s0 ;
b- la période temporelle;
c- la période spatiale ;
d- les cosinus directeurs (α, β, γ) de sa direction de propagation.
2) Ecrire une expression du champ magnétique B correspondant à cette onde.
Partie II (10 points)
On considère dans l’air l’expérience classique des fentes d’Young et on observe les
interférences sur un écran E placé à la distance D = 2 m du plan des fentes F1 et F2 (Figure).
On pose a = F2 F1 = 1 mm et x = OM ; M(x) étant un point de E voisin du point O(x = 0).
x
M(x)
F1
S
O
F2
D
E
1- La source S émet une onde d’amplitude a0 et de longueur d’onde λ. Montrer que
x
I(x) = 4a 02 f( )
l’intensité de l’onde résultante en M peut s’écrire:
i
f étant une fonction sinusoïdale dont on déterminera l’expression ; i étant l’interfrange.
2- La source émet maintenant deux radiations de longueurs d’onde voisines λ1 = 0,60 µm
et λ2 inconnue (λ2 > λ1).
a- Décrire le phénomène observé sur E.
b- Déterminer λ2 sachant que la première coïncidence des franges a lieu pour une
différence de marche optique δ = 7,8 µm.