Objectif :
–Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier quantitativement le phénomène
d'interférences dans le cas des ondes lumineuses.
Au début du XIXe , le physicien britannique Thomas Young réalise une expérience qui a
marqué l’histoire des sciences. En plaçant devant une source lumineuse un cache percé de deux
fentes fines parallèles et proches, il observe, en projection sur un écran, une alternance de raies
sombres et claires : les franges d’interférences.
Le dispositif est celui du
document ci contre :
On appelle « interfrange »
(notée i) la distance séparant
les milieux de deux franges
brillantes (ou de deux
franges sombres)
consécutives.
1. Reproduire et décrire
avec soin la figure observée
en indiquant l'échelle.
2. Pour différentes distances b séparant les fentes, mesurer l’interfrange i le plus
précisément possible. Indiquer la précaution à prendre. Vous noterez également la valeur
de D.
b (mm) i (_____)
130
230
430
Attention, si vous utilisez les jetons n°1 ou 3, remplacer les valeurs de b par 200, 300 et
500 m m.
Appel n°1 : Compétence évaluée :
Réaliser : Effectuer des mesures avec précision
Chapitre 3 - Activité 2 : Interférences lumineuses Version 2017-01
Chapitre 3 - Activité 2 : Interférences lumineuses
D
b
3. On souhaite savoir si i est proportionnel à
1
b
.En utilisant le tableur, tracer un graphique
qui permette de le vérifier. On prendra i en ordonnée.
4. La proportionnalité est-elle avérée ? Si oui, calculer le coefficient directeur de la droite
obtenue.
Appel n°2 : Compétence évaluée :
Réaliser : Utiliser un logiciel (tableur, pointage vidéo…)
5. L’interfrange i est donnée par l’une des expressions suivantes :
i=D+λ
b
(a)
i=λ2×D
b2
(b)
i=λ × D
b
(c)
i=λ
2
×D
b
(d)
En vous aidant des questions précédentes, déterminer la bonne relation en justifiant
soigneusement votre réponse. Souvenez-vous que pour être juste, une formule doit à minima
être homogène, c'est à dire comporter les mêmes unités à gauche et à droite.
6. A l'aide des questions précédentes, déterminer la valeur de la longueur d'onde du laser.
Compléter votre résultat avec un calcul d'incertitude en prenant en compte l’ensemble
des résultats du groupe.
Appel n°3 : Compétence évaluée :
Réaliser : Effectuer un calcul et présenter un résultat de
manière adaptée : application numérique, chiffres significatifs
et unités, incertitude. Convertir des unités
7. On dispose d'une fente double dont l'écartement b n'est pas connu. Proposer une méthode
de détermination de b. Réaliser votre expérience.
8. On éclaire la fente double avec deux lasers différents. Qu'observe-t-on ? Pourquoi ?
Chapitre 3 - Activité 2 : Interférences lumineuses Version 2017-01
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