Université Cadi Ayyad
F'acarlté des Scienre$ Semlalia-Marrakech
Département de Physique
Année : 2013-2{l1d
ro.
co
m
ï'D l\ol : Optique physique
ab
ka
ri-p
sMP- (S4)
Exercice 1:
Une onde lumineuse a une fréquence v = 5 l 0ra Hz dans
le vide.
l. Calculer la période de cette onde ?
2. Calculer la longueur d,onde (en nm) de cette onde dans le vide ?
3. De quelle couleur s'agitil ?
4 Que deviennent la longueur d'onde et la fréquence de cette onde dans un verre
ordinaire
d'indice n -- 1,5 ?
Exercice 2 :
on considère deux vibrations lumineuses, monoclrromatiques et polarisées
suivant la même
direction (81"- alcosot et E2- a2cos(0)tg)), qui se superposent
en un point M de l,espace.
L Pour àl.ar.. 6, représenter graphiquement la vibration résulta;te
(E: E,* Eî1.; fonction du
temps t, dans les cas suivemts : q=.n/.2,(p: r et q
pour
=,, 2n.
quelles valeurs'du déphasage <p
I'amplitude est-elle maximale ou rninimaie ?
2' calculer I'intensité I de la vibration résultante en utilisant la représentation complexe.
'|' Retrouver Ie rés'ltat par application
de ra rornulc générale établie en cours.
4. Rcprésenrer I en foncrion du dÉphasage.
Exercicc 3 :
N vibrations sinusoidales synchrones. polarisées suivant
la même direction. ont des plrases qui
varientenprogressionarirhnrétiquederaisonô,.p1=0,e2.=(p,_......,
qN = (N,l )(p.
(les vibrations lurnineuses se
s.uperposcnt en un point M àe l,espace.
l caiculer I'intensité résurtanté lorsque les ù vibratio's ont une même ampritucre
a.
2 Que devient cette intensité si' les amplitudes varicnt en progression
géométrique
"
cle raisoniR<l
et N est infini.
-<3 Représenter I en fonction de dans les deux cas des questions (1.) (2.)
L I'et tz pour
l''ul N - 5 et
R û.() respecrivement. ç
'
'
ww
w.
al3
Flxercicc 4 :
{-lne source laser énret une raie' de rongueur
d'onde À ...0.63pm. de rargeur a}" - 0.005pm.
i. Calculer la fiéquence v de cette raie.
2. Calculer la lzrgeur, en fréquence, Âv de celte raie.
3. Calculer le remps Je cohérence de la source.
4. iln déduire la longueur de cohérence de eette source.
-5. Décluire la longueur des trais d'ondes é.i, par.
*Exercice
.
5:
""tt.'rnur"*.
h:rr9
on considère deux sources de lumière identiques.
s1 et s2. d'i'tensité Iu. produisant deux
faisceaux lumineux qui se superposent dans
une région de l,espace.
r'
A qucte condition ces sources poprront-eu;s prochrire
un phénomène d,interférences ?
Justifier votre réponse.
2. si cettc condition n'est pas
quelle serait l,intensité de l,onde résultante
_vérifiée,
?
3. comment appe e-t-on les deux
rou.".r qui ueriii"ni cette condition.
on suppose q.e cette c.ndition est vérifiàe,
uppa'"-t-on la zone ou res deux
faisceaux se superposent ?
"on.,,n.nt
5 Donner I'expression comprexe d'.charnp électrique ti1 de lbnde
émise par ra source s1 (on
prendla la phase de cette onde comme originc
d", pl_,u."r;. :
6. Donner I'expression cornplexe. d.u fhamp él;.;;;; Ë: de l,onde
émise par la s.,rce 52.
7. [tabjir |cxpression de I'intensire Ide |onde;r"jt;i; de ra
superposition des ondes issues
des der"rx sources 51 et 52.
condition (sur ra difference de marche) qui détermine
res postions des franges
t
9.
ijf,;ffi]:
Calculer la visibilité des franges d,interférence.
Conclure.
1D
sç
CPl,'que phY=iq"'
1*,
tu:Ç '4oa(
17
T..
eY
T)
h=.
,l
-1$
:/1 = -L.
/11
rtv
= €.
'u
t
r",.,,
[e ,,,Jq
40-45 *,
cT
j.
,(0*Ê
4 nrn
4o')
I :t
^
m
dô\
.x
t
,
4o-aç
:6,/.ù'1 rn
=
c,6
/m
4/^ .,{d',,^
ab
ka
ri-p
/n
4
ro.
co
m
Ëryerçi
{,
h/"
^-J
3ï
{a Gb". GreTcnr d*h
â .e*e ,u"Tu, d !"rk
\r
es
I-
caxrâcf 6rr s!,
1i^e
d"
t
a
ed
vitral-io,n, el[e
asi
{.
[t
*"K,
mârn€
\;: 5.,tO{4 F{..
\* : V. I
^
c
v ") f:
I
nal-errq-
ww
w.
*.\ie,'^x
c
n
:)> = c_L:
@*
n
1
.Exerqc€ e
[e
i'o',.de $rns
Ptrl",6rb.cn &
du-
al3
h:
V
dr*. L*, [.s n^r\reux
l*oO
nnn
a--_______
Ën
17
-- e4 GrG()
Q{--Qt=A
Ë"
p
E-o* Ët=
. a *L
1.4-
b
el
E = ûr c.6r}
V)
^êt
^
iLliî
,T,
r
,"t' 4 C" (*t -..{rl
I G'
G' (h +\) * (s
n
-.--c,-...
\
Gs)
Gça
-
G,
D
ràrt * sirra s,iL
='o
rz
Co
s 3-3
er{.aGsGk"+)6'Ë
[€"
*,
L' A* p)elucle
V=
l) G, (o{ . *)
& l.
Ë -)
E=
v,braliorr resull rnle
"4 = {".Gug-
a&
C,,
:
etlQû
GL-'il)
A:
I
"n
{
T
-Êa
9=
T
:e_
A
erL
ror
uo^s\
A t+
=
C""9
:L
':t \
ww
w.
ClrVsr
lc,r
al3
,*
:{a
"nnin\rnz\
+
ç\
' ( ç,'erE^[ uli o^
E1 :
Ct
--l
Tr-
Ç
dt
o
_(A
*P
T- .K$
\e
:L
€" I =C
1t\r
'
b,
L
{B-
.{.,/Lpr
,A-o à E.o
_\
=TL
L
ç3tll
v'f
ab
ka
ri-p
'1rr
-qnSi
E_
e
o".lî
y'
-.{,
{a c,
ro.
co
m
,
A\
1"q
$ .- ffir =-)
d.,r'^o .t =
',.-
Qe"
t
d" = Lat Gr*
qf
'tT
tK+
^
1
i..,b
E:E,r*E.
e" /"(,r*
ti
inl
ï'
en*i\â
esl
de
la
vih na[ron
perruJil"r_
à,
€q!
B*/
/b
t,
t:-
{ar (o,
i=
{'
N
o
* G'Q)
€a,[, *,
y
J = 4,
N
= at (r r €j**
e_Jup+^)
= ta,r (q + c,.P)
''+) :
lr
ab
ka
ri-p
:
erl- d= q( 1_ejoJ
f = , ,F
peri,Je €T-
.Ï. {"' (,r + GsgJ =
resL,t['",te
ro.
co
m
tl
ejYil
-* --!
C' ç\"*q de To r.h.r!ro*
1 tr*g\u]*&
L
r
'.r-t
?-,
t
^^
at
Guf
t
-^ 7 V
N
i:,{
N
: [o, O't"Pr +
,:1
: to, CA ù fo' Si^ g
ï= À,Iï = xt -o yr
f E- G\Pj - rË ç^Y,Ï
A
g
X+:ly
+
i:4
=
l:1
,r
*t
al3
Drn' Ul?{'. qs i:
ww
w.
r= [o. Gcp + Qs Gg)**
(o.'Sr,.p"ee ç.^
?")
: o' (q * c,rpt { asg *int
cp)
r
: {a'(t + cry) -
Çat
ev{
(\
--r
^-a.
t
I
ëq
I
I
I
I
I
i:
,tt1
i
I
=J
È.Ëdq
3
q
.
= a,( gj*Ë
i
î',,,r1
,A = a
--_r
jGÈ =ç\
r'o)
h*.
a, d'
_4\= a gjy
--,
qj dt*'tu1
, A,=o e*t*
i
v)
F*J a a,,/ €,É'*fu-l
'.*p\.l,ch
C*gi u^e de
,À:il,=
N
l)4
lnu
(''
d* S
so^
T
ï'
("-^t
cI ui
I
vibral-to* nes.^\[en\e es\
eotl
t"
.t
+ Ui
r)
[ €n
î'ol*sion 1âo-e\xrq.,€ û1" (lrçr:n
ps
- PtMf
4-e.ç
4
-J:
A:
l*
( n n €'?.,
ww
w.
l-er^e,
:l^:
___)
al3
|
{n
ab
ka
ri-p
I
_Eyercrcg
ro.
co
m
Ti
A
A
- g'"f
4- g.{
J"r- = at SS.
Gr_
[^- ,'':)
(' i]T-]
(a- e'Y)( 1- €-'*\
=
QtH -
€i"T et"**
I
- etY- erf -, I
( A- cos
E"(4
- C'q)
î'3 tY\t_Mç
-z:
= c.t
"v
-{ gi"r W ** (-W)
)
=
?
-!-
CI-a
; rqt
,t
1(v
)
)r
f ) *+
c0
Y-*
IJ
=
trq\
Ôv\
rSrn:
\ir"--
T--'
6
d, perial €
fu,iscJrlq
l1-
e
-.rNg
-"
L
sinr
lVa
=
= L\
+
al3
Ii*-
-)(}
gï-
V=+
e[
3Jr
[:erioJe
t7 €rr
t {ir ("{,".
',nÉw
ab
ka
ri-p
\l
1(vt
1+
I
pertccliqr^g
à€
rl
erT
tv-- 5
I
II- .'tl- 3E f
*,*r
Q
g Él\ f-9\
\ l/
l"1ox ç'r
=,n, z
5s5s
s\vr
ro.
co
m
au {"Y
û ftes#
,1ot
/r
c e,*[
t
ww
w.
t-4
-r-z
l-
=L*)
6r
t\ €tF
a R. r\t*t
" 'çJ
-tv,I
À".
a.
J-*' 1 aR €'s
r,[,
-
o Rt e*j't
;
t
I
!
!
r
E
*N
^jt*u1(w-n\tpl
o d-^ e
:-
fv-4 ^J('"-,rl V
JJ*- tR e-
"lerq*stHon de hi ,nde
f= ZF, æ*
-F-
\"t
u4
€n n (
h1 s{ Lru*"u d.'." .f I
}\
L,Ai
i
,A
: û [-n
R€'? *
L *
de
C*riko,.
?V
\- +,^
R't oJ
+
-, gi
('-nlPl
ro.
co
m
Ç
.- rv
l(
J
1a
P.
f
q'Y^as
ala S },,r l
ej't :)
S
=
er.- p ,o qr
R et..ç,
ert9 :
T^atçqr^
4
R"e-'Me
æ
ab
ka
ri-p
-:5 Â= a n (neÏ[
4 Rgr?
--+
Sio*elr i1*e de
essior.r
(g eln)*
^
1
-f.,...r N
= .. S
ô.,
C vç *'jsirr l\/V
-4(",*.{ (r
*
1 (s,'' Mf
al3
R<{
\,*-
N--q,".:
R* =e
ww
w.
À.q
4-
f:
t/l
A-
nPiv
ce
a
1_
L-
t'r
-Reis)({*
c\(
Re-,*)
qt
{+ R"* €&G, g
4
* R dY_R. et**R'
obf
ï*^r-
*n,.^
v
f*r^
:
i
,1
ï nt"r
:)
qe
r (*-
obl**
r:l-
tp
a
ËKl'
tf...
p,:'r'
2_
.J"n o n€rz
k.,r
n1
ox
Rr.*4lr
ï *r^
è
=4{
po-v €,
CLd
:
(q +R') t
.."
^.1*
Gttp z {
.o{
i rt
oty a-A
c r.d
a
ab
ka
ri-p
-___.-____
4 + R.'* tÊ
Y
nn .,ti
Kea-
€nn
<---,
gT.-
Jéno^er'[eur
ut4
Poqy
Je
p e,vi.
ro.
co
m
r(v) <'\ çeriod,que d.
\
R-:o' q
A.N
Jrr^
I *",, :
qt
_qa
(4 -",n)o
cLr-
(''n )'
Ê.fta
(4 * ore)L
+
al3
ww
w.
? 4oo qt-
irr
)
I
t,.
_...*4r!f-|È_.{!ræ
-\n -3n -{T
\
*tr
{$
hrf
x
I
I
I
I
I
I
H
#^r
x
x-Q
â.a
4#
I
I
)r
t()
Tr
EæË
Y:t
.r(
T\
Exer6lae I+
L
tr
.
C,63
/n\
47
1
4.r =
4oB
0,6; . {O-6
e7 I a, geu,
€n
f.uquena
: ),4{ . 4ùnÇ Hz
c(
Jv- :1 JÀ
cÀv= T
Av=
rf
K1
|
!",t^.
ty
(a"
3491-,rL x f..t6-1
J"
n"[.^re[\e
ww
w.
Î.
A^r erf
I. d*.6,
f
(
3,9
j u,'âe d"
d
lrn;n
t.".X*".,n
Ju
o-^3 :
?, 89 4o -t
on<tre,"rr
fi',r
. (o^ t*",
4
Alr
A
= 7,8 'fû'"fit
4o4t
l{:,e512-
A:
+/ l,=
5/r
4ç
(.o,e i) - 't cl
--r
al3
Av:- L(.
AÀ
ab
ka
ri-p
Àr_
ro.
co
m
AX : o1oo5,/h
t"le )
coh etzv\( e
t"-,
J, l(r,.. d b- d e =1.
d* lraine, J'ondu
:
2,61
. -1)
4t
^g
Ex€rci(q E
ro.
co
m
,d.
ab
ka
ri-p
ç,
En f', I
Vrur a\rir\y' tterfg(z'lc€
Çt*
l- qÉ{ V
ww
w.
t\
ta,/
4/
'
c?r
q
degr"cl
:) I(n\
ry9,qe5l
l+'/
fo
tle
gf ., .*
:
al3
J=
z+qp-
=
q-r. (. Gt .P (t, r) )
a..."1
Ço*f
s...f hJ€{c,,,clr,,L
deL
tT"
i'rdâge",J
ii Ê"t2vorr [ (e,{(..r)) +c>
I ç
C)n
â*f
â
Q-Is
"t
{G,.p> = o
V F1
enf
àu
t
CIn
oltl-
s'spyelte chr'np J ';n Vs îrr
qr^e
enc €-
S; € l S.
so^
l c.h; r.n Ler
6ï
ry
Eo
E
l
--
z-.
'
*o
o.
€.j
A €.
=
(ou+el
.*tt"l,rJ*
l'. o dE
"h
rcsuIf"^[
ro.
co
m
5/
J-=
eo[
Â, *A,
Jn(r-e'q)
I'in[enri
Id & tL^& ,,nç.,l[a-*r[
e"f
i
I - -4rl-*
- Z"( n * €.YJ e?r
: {f" ( ,( * c,T\
*rvJ
ab
ka
ri-p
: {r" (c'o a crv)
: €E €GrtF
t
tp
:95
,T
t-
4Js
T.
g
É
c...q[
z [s,"1 *G.n1
),
l*,
al3
77
Ç"&!r,.
cr.cl
lrr*,tr*,
.
(ârre,T."Jr^l
\o.i\\r" I
*rLTs :
? I= h*
4
,\
ww
w.
G" ÏE
: tL
À
L",
c.a
:)
K
FrenXe
5.^L'e
d
Lc+
/ t
tt:ï
f=
cltrI
o
,I
),
€z
(c-\ïe)
tt8
'$-L
+=Kn-
:.
(t*,'lË
'=à
ï*.'*
d-" {v:^X
''tr.
€r
-F"^- t"^o:
J*r* * I*,r^
[e. \:
xir^,r trn r
4Ï"*o
ÇL*o
dL visihi l;t{
I= L*Iz* {Jffi.
Çi
I. *h o {Jm
]5^;,n
I.. lz_ em.
Ëue(ctce
4
C=\P
Æ)L
ab
ka
ri-p
I*o
f.
L
e
ro.
co
m
f 7 V*,\i\tle
G"
^/-ï"J.
JîÏ.
€ (f.+ tz)
d
*ppfi.J,*
opl.* p,,t rir.
1 1'el gt 1",
4 e.L { 2 [",nnq",
al3
s.,.,e.
ww
w.
Ç
Y
ïrrr"r
\'
\* 1-â.
cle
\.^ç
17 Ti..",
4, rf {, ,
Q-nli, e.l le
), ren cenlr€
er
Lrvre ,urÇzce
c),onfu
c*n
.
zY Çrr,ln, l"
c]a
é;
{ kr<,
S e..,ç" (a 'l'nJ
lp.à,
('
t*..ç
{*
da 1., l"^
d' e[ zt
ce àn rrr areLe
*r k<,n)
poi,.l
ro.
co
m
ab
ka
ri-p
al3
ww
w.
D'"'
